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

• Κύριος συγγραφέας: Νεοφώτιστου, Ελένη
• Άλλοι συγγραφείς: Neofotistou, Eleni
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Πτερύγιο οφθαλμού; Ίνωση; Δεξαμεθαζόνη; Κερσετίνη; Μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα; Ινοσυνδετίνη; Pterygium; Fibrosis; TGF-β1,; Dexamethasone; Quercetin; Non-steroidal anti-inflammatory drugs; α-SMA; IL-6; Fibronectin

Το πτερύγιο είναι ένας τύπος ανεξέλεγκτης καλοήθους υπερπλασίας ινοαγγειακού συνδετικού ιστού, από τον επιπεφυκότα προς τον κερατοειδή χιτώνα. Αποτελεί μια συνηθισμένη διαταραχή της οφθαλμικής επιφάνειας, η οποία παρατηρείται αποκλειστικά στον άνθρωπο. Ιστοπαθολογικά, χαρακτηρίζεται από υπερπλασία διαφοροποιημένων βλαστοκυττάρων του σκληροκερατοειδούς, συνοδευόμενη από καταστροφή της μεμβράνης του Bowman, και από ένα στρώμα ενεργοποιημένων ινοβλαστών με φλεγμονή, νεοαγγείωση συσσώρευση συστατικών του εξωκυττάριου χώρου και ίνωση, μέσω της δράσης μεταλλοπρωτεϊνασών, κυτταροκινών και αυξητικών παραγόντων. Παρότι μέχρι σήμερα τα ακριβή αίτια ανάπτυξης του πτερυγίου δεν έχουν πλήρως διαλευκανθεί, ως κύριος παράγοντας της ανάπτυξής του θεωρείται η χρόνια έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία. Στην ανάπτυξη του πτερυγίου επίσης συντελούν και άλλοι εξωγενείς περιβαλλοντικοί παράγοντες, όπως σκόνη και ξηρασία. 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-ακτίνης λείου μυός (α-SMA). Τα γλυκοκορτικοειδή, μεταξύ των οποίων και η δεξαμεθαζόνη, είναι στεροειδείς ορμόνες που δρουν μέσω αναστολής της φωσφολιπάσης A2, του NF-κΒ και επαγωγή της σύνθεσης IL-10, και χρησιμοποιούνται σε διάφορες φλεγμονώδεις καταστάσεις. Τα μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα (NSAIDs) είναι ενώσεις με αρκετά διαφορετικές δομές, που αναστέλλουν τη σύνθεση προσταγλανδινών μέσω της παρεμπόδισης πρόσβασης του αραχιδονικού οξέος προς τα ένζυμα σύνθεσης των προσταγλανδινών, COX-1 και COX-2, και εμφανίζουν αντιφλεγμονώδεις, αναλγητικές και αντιπυρετικές ιδιότητες. Τα φλαβονοειδή, μεταξύ των οποίων και η κερσετίνη, είναι φυσικά απαντώμενες ενώσεις σε φυτικές τροφές, καρπούς και φρούτα, είναι ισχυρά αντιοξειδωτικά και εμφανίζουν σημαντικές αντιφλεγμονώδεις και αντικαρκινικές δράσεις. 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 και ινοσυνδετίνη σε ινοβλάστες πτερυγίου οφθαλμού ανθρώπου και η διερεύνηση του μηχανισμού δράσης τους, με έμφαση στην ικανότητά τους να ενεργοποιούν ή μη την ΑΜΡΚ. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Ινοβλάστες από ιστό πτερυγίου 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 και ινοσυνδετίνης 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 κατασταλτική επίδραση της δεξαμεθαζόνης στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της IL-6, αντιστράφηκε πλήρως παρουσία του παράγοντα αναστολής της μετανάστευσης μακροφάγων (MIF), ενώ αυτός δεν είχε καμία επίδραση στην κατασταλτική επίδραση της κερσετίνης. Η επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της IL-6 κατεστάλη επίσης ισχυρά 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 κατεστάλη παρουσία του αναστολέα των Src κινασών, ΡΡ2, αλλά και του αναστολέα του EGFR, AG1478. Όλες οι φαρμακευτικές ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν προκάλεσαν στατιστικά σημαντική καταστολή στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της α-SMA, ιδιαίτερα δε η δεξαμεθαζόνη και η κερσετίνη. Με τη χρήση του αναστολέα της ΑΜΡΚ, Compound C, διαπιστώθηκε ότι στη κατασταλτική επίδραση όλων των ουσιών δεν εμπλέκεται η ΑΜΡΚ. Μόνο η κερσετίνη, από όλες τις φαρμακευτικές ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν, προκάλεσε στατιστικά σημαντική καταστολή στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της ινοσυνδετίνης. 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 επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της ινοσυνδετίνης. Η επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της α-SMA και της ινοσυνδετίνης κατεστάλη από NAC. ΣΥΖΗΤΗΣΗ-ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1. Ο TGF-β1 επάγει την παραγωγή ROS, που στη συνέχεια επάγουν την έκφραση των COXs και τη παραγωγή PGE2, 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 PGE2, 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 PGE2, 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 PGE2. 3. Ο TGF-β1 επάγει την έκφραση της α-SMA και της ινοσυνδετίνης μέσω της παραγωγής ROS που προκαλεί. 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 κατασταλτική επίδραση της δεξαμεθαζόνη και των NSAIDs, στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της α-SMA μάλλον θα πρέπει να αποδοθεί στην ικανότητά τους να αναστέλλουν τη παραγωγή PGE2, μέσω αναστολής της φωσφολιπάσης Α2 και της COX-2, αντίστοιχα. Φαίνεται ότι τα ROS, που επάγονται από τον TGF-β1, επάγουν την παραγωγή PGE2 η οποία διαμεσολαβεί στην έκφραση της α-SMA, μάλλον όπως και στη περίπτωση της IL-6. γ) Η ενίσχυση της επαγόμενης από τον TGF-β1 έκφρασης της ινοσυνδετίνης από τη δεξαμεθαζόνη και τα NSAIDs, μάλλον θα πρέπει να αποδοθεί στην ικανότητά τους να αναστέλλουν τη παραγωγή PGE2, μέσω αναστολής της φωσφολιπάσης Α2 και των COXs, αντίστοιχα. Δεδομένου ότι, όπως έχει αναφερθεί, η PGE2 μπορεί να ανταγωνίζεται τη ινωτική δράση του TGF-β1, είναι δυνατόν η ενδογενώς παραγόμενη PGE2 από τη επίδραση του TGF-β1 να παρεμποδίζει μερικώς την επαγωγή από αυτόν της έκφρασης της FΝ. Έτσι η δεξαμεθαζόνη και τα NSAIDs, αναστέλλοντας την ενδογενώς παραγόμενη PGE2, προκαλούν την εμφάνιση της πλήρους ινωτικής δραστικότητας του TGF-β1. 4. Δεδομένης της ενισχυτικής επίδρασης της δεξαμεθαζόνης και των NSAIDs στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της FΝ, αλλά και των παρενεργειών των γλυκοκορτικοειδών και των NSAIDs, και με βάση τα αποτελέσματα για τη κερσετίνη, είναι εύλογο να προταθεί η χρήση της κερσετίνης στην αντιμετώπιση του πτερυγίου. Η πρόταση αυτή ενισχύεται επιπλέον από το γεγονός ότι η UVB ακτινοβολία επάγει την έκφραση του MIF, ο οποίος όπως προαναφέρθηκε, ανταγωνίζεται τη κατασταλτική επίδραση της δεξαμεθαζόνης, που χρησιμοποιείται σήμερα ως η πρώτη θεραπευτική αντιμετώπιση του πτερυγίου, στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της IL-6, όχι όμως και τη κατασταλτική επίδραση της κερσετίνης.