Επίδραση γλυκοκορτικοειδών, φλαβονοειδών και μη στεροειδών αντιφλεγμονωδών φαρμάκων στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση παραγόντων ίνωσης σε ινοβλάστες πνεύμονα ανθρώπου

• Κύριος συγγραφέας: Χάικου, Καλλιόπη
• Άλλοι συγγραφείς: Haikou, Kalliope
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση; Χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια; Ινοσυνδετίνη; Δεξαμεθαζόνη; Κερσετίνη; Μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα; Ίνωση; Idiopathic pulmonary fibrosis; Chronic obstructive pulmonary disease; α-SMA; Fibronectin; IL-6; Dexamethasone; Quercetin; Non-steroidal anti-inflammatory drugs; Fibrosis; TGF-β1

Ανάμεσα στις πιο συνήθεις πνευμονοπάθειες περιλαμβάνονται η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση και η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια. Και οι δυο παθολογικες καταστάσεις χαρακτηρίζονται από φλεγμονή των αεραγωγών, συσσώρευση εξωκυττάριας ουσίας, ανάπλαση του ιστού και ίνωση. Η εισπνοή βλαβερών ουσιών ή/και η γενετική προδιάθεση οδηγούν στην ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος και κατ’ επέκταση την έκκριση αυξητικών παραγόντων από κύτταρα του ανοσοποιητικού. Ανάμεσα στους κύριους ινωτικούς αυξητικούς παράγοντες είναι ο TGF-β1. Ο TGF-β1 παίζει σημαντικό ρόλο στην φλεγμονώδη απόκριση, και εμπλέκεται ισχυρά σε ινωτικές διαδικασίες, επάγοντας την έκφραση μορίων που σχετίζονται με την ίνωση, όπως IL-6, TIMP-1, κολλαγόνο τύπου I, ινοσυνδετίνης και α-SMA. Τα γλυκοκορτικοειδή είναι στεροειδείς ορμόνες που χρησιμοποιούνται ευρέως για την καταπολέμηση της φλεγμονής. Η δεξαμεθαζόνη είναι από τα πιο ισχυρά γλυκοκορτικοειδή και δρα, μεταξύ άλλων, μέσω αναστολής της φωσφολιπάσης A2, του NF-κΒ και επαγωγή της σύνθεσης IL-10. Τα μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα (NSAIDs) είναι ενώσεις με αρκετά διαφορετικές δομές, που δρουν μέσω αναστολής των ενζύμων σύνθεσης των προσταγλανδινών, COX-1 και COX-2, και εμφανίζουν αντιφλεγμονώδεις, αναλγητικές και αντιπυρετικές ιδιότητες. Η κερσετίνη είναι ένα φλαβονοειδές που απαντάται σε πολλές φυτικές τροφές, καρπούς και φρούτα. Όπως όλα τα φλαβονοειδή είναι εξαιρετικό αντιοξειδωτικό και διαθέτει αξιοσημείωτες αντιφλεγμονώδεις και αντικαρκινικές ιδιότητες. ΣΚΟΠΟΣ Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η συγκριτική μελέτη της επίδρασης διαφόρων φαρμακευτικών ουσιών, που από τη βιβλιογραφία ήταν γνωστό ότι καταστέλλουν την έκφραση παραγόντων ίνωσης, όπως το γλυκοκορτικοειδές δεξαμεθαζόνη, το φλαβονοειδές κερσετίνη, και διάφορα μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα, όπως ινδομεθακίνη, ασεκλοφενάκη, ακετυλοσαλικυλικό οξύ και τενοξικάμη, στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση των IL-6, α-SMA, ινοσυνδετίνη και κολλαγόνο τύπου Ι σε ινοβλάστες πνεύμονα ανθρώπου και η διερεύνηση του μηχανισμού δράσης τους, με έμφαση στην ικανότητά τους ή μη να ενεργοποιούν την ΑΜΡΚ. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Ινοβλάστες από ιστό υγειούς πνεύμονα απομονώθηκαν μετά από ήπια επεξεργασία με βακτηριακή κολλαγονάση. Οι ινοβλάστες καλλιεργήθηκαν με TGF-β1, απουσία ή παρουσία των προς μελέτη φαρμακευτικών ουσιών, από τα κύτταρα απομονώθηκε mRNA και μελετήθηκε η έκφραση IL-6, α-SMA, ινοσυνδετίνης και κολλαγόνου τύπου I με qPCR ανάλυση, και στο μέσο καλλιέργειας προσδιορίστηκαν τα επίπεδα της IL-6 με ELISA. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Όλες οι φαρμακευτικές ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν προκάλεσαν στατιστικά σημαντική καταστολή στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της IL-6, τόσο στο επίπεδο του mRNA, όσο και στο επίπεδο της πρωτεΐνης. Με τη χρήση του αναστολέα της ΑΜΡΚ, Compound C, διαπιστώθηκε ότι στη κατασταλτική επίδραση όλων των ουσιών δεν εμπλέκεται η ΑΜΡΚ. Η επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της IL-6 καταστάληκε ισχυρά επίσης από το συλλέκτη ελευθέρων ριζών NAC, από τον αναστολέα των src κινασών, ΡΡ2, αλλά και τον αναστολέα του EGFR, AG1478. Η προσταγλανδίνη PGE2 από μόνη της προκάλεσε επαγωγή στην έκφραση της IL-6, που καταστάληκε παρουσία του αναστολέα των src κινασών, ΡΡ2, αλλά και του αναστολέα του EGFR, AG1478. Μόνο η κερσετίνη, από όλες τις φαρμακευτικές ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν, προκάλεσε στατιστικά σημαντική καταστολή στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της α-SMA και της ινοσυνδετίνης, στο επίπεδο του mRNA. Με τη χρήση του αναστολέα της ΑΜΡΚ, Compound C, διαπιστώθηκε ότι στη κατασταλτική επίδραση της κερσετίνης δεν εμπλέκεται η ΑΜΡΚ. Σε αντίθεση με τη κερσετίνη, η δεξαμεθαζόνη και τα NSAIDs, προκάλεσαν ενίσχυση στην επαγωγική επίδραση του TGF-β1 στην έκφραση της α-SMA και της ινοσυνδετίνης. Η επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της α-SMA και της ινοσυνδετίνης καταστάληκε από NAC. Παρόμοια κατασταλτική επίδραση είχε η κερσετίνη και στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση του κολλαγόνου Ι, ενώ η δεξαμεθαζόνη δεν είχε καμία επίδραση. ΣΥΖΗΤΗΣΗ-ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1. Ο TGF-β1 επάγει την παραγωγή ROS, που στη συνέχεια επάγουν την έκφραση των COXs και τη παραγωγή PGΕ2, η οποία ενεργοποιεί src κινάσες και αυτές με τη σειρά τους τον EGFR με τελικό αποτέλεσμα την έκφραση της IL-6. 2. Η κατασταλτική επίδραση στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της IL-6, α) της δεξαμεθαζόνης, μάλλον θα πρέπει να αποδοθεί στην ικανότητά της να αναστέλλει τη παραγωγή της PGΕ2, αναστέλλοντας την Α2 φωσφολιπάση και την απελευθέρωση του αραχιδονικού οξέος, προδρόμου μορίου των προσταγλανδινών. β) της κερσετίνης, μάλλον θα πρέπει να αποδοθεί στην ικανότητά της να εξουδετερώνει τα ROS, και κατά συνέπεια και τη παραγωγή της PGΕ2, λόγω των ισχυρών αντιοξειδωτικών ιδιοτήτων της. γ) των NSAIDs, μάλλον θα πρέπει να αποδοθεί στην ικανότητά τους να αναστέλλουν τις COXs και τη παραγωγή της PGΕ2. 3. Ο TGF-β1 επάγει την έκφραση της α-SMA και της ινοσυνδετίνης μέσω της παραγωγής ROS που προκαλεί. Γνωστού όντος ότι η PGΕ2 έχει αντιινωτικές ιδιότητες και ανταγωνίζεται την ινωτική δράση του TGF-β1 συμπεραίνεται ότι: α) Η κατασταλτική επίδραση της κερσετίνης στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της α-SMA και της FΝ, μάλλον θα πρέπει να αποδοθεί στην ικανότητά της να εξουδετερώνει τα ROS, λόγω των ισχυρών αντιοξειδωτικών ιδιοτήτων της. β) Η ενίσχυση της επαγόμενης από τον TGF-β1 έκφρασης της α-SMA και της ινοσυνδετίνης από τη δεξαμεθαζόνη και τα NSAIDs, μάλλον θα πρέπει να αποδοθεί στην ικανότητά τους να αναστέλλουν τη παραγωγή PGΕ2, μέσω αναστολής της φωσφολιπάσης Α2 και των COXs, αντίστοιχα. Δεδομένου ότι, όπως προαναφέρθηκε, η PGΕ2 ανταγωνίζεται τη ινωτική δράση του TGF-β1, είναι δυνατόν η ενδογενώς παραγόμενη PGΕ2 από τη επίδραση του TGF-β1 να παρεμποδίζει μερικώς την επαγωγή από αυτόν της έκφρασης της α-SMA και της FΝ. Έτσι η δεξαμεθαζόνη και τα NSAIDs, αναστέλλοντας την ενδογενώς παραγόμενη PGΕ2, προκαλούν την εμφάνιση της πλήρους ινωτικής δραστικότητας του TGF-β1. 4. Τα ίδια με τα παραπάνω ισχύουν, όσον αφορά στην επίδραση δεξαμεθαζόνης και κερσετίνης στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση του κολλαγόνου τύπου Ι. 5. Δεδομένης της ενισχυτικής επίδρασης δεξαμεθαζόνης και NSAIDs στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της α-SMA και της FΝ, αλλά και των παρενεργειών των γλυκοκορτικοειδών και των NSAIDs και με βάση τα παραπάνω συμπεράσματα, είναι εύλογο να προταθεί η χρήση της κερσετίνης στην αντιμετώπιση διάφορων ινωτικών καταστάσεων του πνεύμονα.