Absence of Vasoactive Properties of Travoprost in Isolated Porcine Ciliary Arteries

Zusammenfassung

Hintergrund: Man vermutet, dass Störungen im okularen Blutfluss mit der Neuropathie, die bei Glaukomapatienten auftritt, im Zusammenhang steht. Diese Studie untersucht den vasoaktiven Effekt des augendrucksenkenden Medikaments Travoprost (Travatan®) auf Ziliararterien von Schweineaugen. Material und Methoden: Isometrische Kontraktionen wurden mit einem Myographsystem gemessen. Sich im Ruhezustand befindende Gefäße wurden steigenden Konzentrationen (0,1 nM - 0,1 mM) von Travoprost ausgesetzt. Gefäße, vorgespannt mit 100 mM Kaliumchlorid (KCl) oder 10 nM Endothelin-1, wurden ebenfalls der gleichen steigenden Konzentration ausgesetzt. Parallel dazu wurde immer eine zeitgleiche Kontrolle (ohne Travoprost) geführt. Die Änderungen der isometrischen Spannung wurden (für Gefäße in Ruhelage) in Prozent von der maximalen Kontraktion mit 100 mM KCl, von Endothelin-1 (für Gefäße vorgespannt mit Endothelin-1), und in Prozent des Plateaus, das 30 min nach Gabe von KCl erreicht wird (in KCl vorgespannten Gefäßen), gemessen. Ergebnisse: Im Vergleich zu den Kontrollwerten, hatte Travoprost keinen statistisch signifikanten vasoaktiven Effekt weder auf Gefäße in Ruhelage, KCl-vorgespannte Gefäße noch auf Endothelin-1-vorgespannte Gefäße. Schlussfolgerungen: In vitro scheint Travoprost keinen vasoaktiven Effekt auf isolierte Ziliararterien des Schweineauges zu haben. Die klinische Relevanz dieser Ergebnisse für Patienten, die mit Travatan® behandelt wurden, muss noch weiter untersucht werden.

Abstract

Background: Ocular blood flow dysregulation is considered to be a risk factor associated with the optic neuropathy observed in glaucoma patients. The present study evaluates the vasoactive effect of the ocular hypotensive agent travoprost (Travatan®) on isolated pig ciliary arteries. Material and methods: Isometric forces were measured with a myograph system. Quiescent vessels were exposed in a cumulative manner to increasing concentrations (0.1 nM - 0.1 mM) of travoprost ([+]-fluprostenol). Vessels pre-contracted with 100 mM potassium chloride (KCl) or 10 nM endothelin-1 were also exposed in a similar manner to travoprost. Time-control experiments without travoprost were always run in parallel. In quiescent vessels, contractions were expressed in percent of 100 mM KCl-induced contractions. In vessels pre-contracted with endothelin-1, relaxations were expressed in percent of the maximal contraction induced by this peptide, while in those pre-contracted with KCl, relaxations were expressed in percent of the plateau-contraction reached 30 minutes after the application of this drug. Results: In quiescent vessels, travoprost had no statistically significant vasoconstrictive effect. In KCl- or in endothelin-1 pre-contracted vessels, travoprost had no statistically significant vasorelaxing effect. Conclusions: Although the clinical relevance of the results of this study for patients treated with travoprost (Travatan®) needs to be further investigated, travoprost appears to have no vasoconstrictive properties in isolated porcine ciliary arteries.

Schlüsselwörter

Latanoprost - okulärer Blutfluss - Glaukom - Augeninnendruck - Prostaglandin - Prostamide

Key words

Latanoprost - ocular blood flow - glaucoma - intraocular pressure - prostaglandin - prostamide

References

• 1 Vogel R, Crick R P, Newson R B, Shipley M, Blackmore H, Bulpitt C J. Association between intraocular pressure and loss of visual field in chronic simple glaucoma.  Br J Ophthalmol. 1990;  74 3-6
• 2 Sommer A. Intraocular pressure and glaucoma.  Am J Ophthalmol. 1989;  107 186-188
• 3 Fellman R L, Sullivan E K, Ratliff M, Silver L H, Whitson J T. et al . The Travoprost Study Group. Comparison of travoprost 0.0015 % and 0.004 % with timolol 0.5 % in patients with elevated intraocular pressure: a 6-month, masked, multicenter trial.  Ophthalmology. 2002;  109 998-1008
• 4 Orengo-Nania S, Landry T, Von Tress M, Silver L H, Weiner A, Davis A A. Travoprost Study Group. Evaluation of travoprost as adjunctive therapy in patients with uncontrolled intraocular pressure while using timolol 0.5 %.  Am J Ophthalmol. 2001;  132 860-868
• 5 Giuffre G. The effects of PGF_2α in the human eyes.  Graefe's Arch Clin Exp Ophthalmol. 1985;  222 139-141
• 6 Schachtschabel U, Lindsey J D, Weinreb R N. The mechanism of action of prostaglandins on uveoscleral outflow.  Curr Opin Ophthalmol. 2000;  11 112-115
• 7 Hellberg M R, Sallee V L, McLaughlin M A, Sharif N A, Desantis L. et al . Preclinical efficacy of travoprost, a potent and selective FP prostaglandin receptor agonist.  J Ocul Pharmacol Ther. 2001;  17 421-432
• 8 Weinreb R N, Kashiwagi K, Kashiwagi F, Tsukahara S, Lindsey J D. Prostaglandins increase matrix metalloproteinase release from human ciliary smooth muscle cells.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1997;  38 2772-2780
• 9 Yousufzai S Y, Ye Z, Abdel-Latif A A. Prostaglandin F_2α and its analogs induce release of endogenous prostaglandins in iris and ciliary muscles isolated from cat and other mammalian species.  Exp Eye Res. 1996;  63 305-310
• 10 Flammer J, Haefliger I O, Orgul S, Resink T. Vascular dysregulation: a principal risk factor for glaucomatous damage?.  J Glaucoma. 1999;  8 212-219
• 11 Kulkarni P, Payne S. Eicosanoids in bovine retinal microcirculation.  J Ocul Pharmacol Ther. 1997;  13 139-149
• 12 Brogiolo G, Flammer J, Haefliger I O. Latanoprost is a vasoconstrictor in isolated porcine ciliary arteries.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 2001;  218 373-375
• 13 Werber A H, Morgan R A, Zhou P, Yang C. Intracellular mechanisms of constriction of rat aorta by ethanol.  Alcohol. 1997;  14 351-360
• 14 Kaiser H J, Schoetzau A, Stumpfig D, Flammer J. Blood-flow velocities of the extraocular vessels in patients with high-tension and normal-tension primary open-angle glaucoma.  Am J Ophthalmol. 1997;  123 320-327
• 15 Georgopoulos G T, Diestelhorst M, Fisher R, Ruokonen P, Krieglstein G K. The short-term effect of latanoprost on intraocular pressure and pulsatile ocular blood flow.  Acta Ophthalmol Scand. 2002;  80 (1) 54-58
• 16 Stjernschantz J, Selen G, Astin M, Karlsson M, Resul B. Effect of latanoprost on regional blood flow and capillary permeability in the monkey eye.  Arch Ophthalmol. 2001;  119 (2) 308
• 17 Mitra M, Chang B, James T. Drug points. Exacerbation of angina associated with latanoprost.  BMJ. 2001;  323 783