Gyulladáscsökkentő szerek és gyógyszerjelöltek lipidomikai szűrése in vitro – A rész

A ciklooxigenáz (COX)-2 gátlására szelektíven szelektív nem szteroid gyulladásgátló szerek (NSAID-ok) a COX-2-ből származó prosztaciklin (PGI2) és a prosztaglandin (PG) E2 elnyomásával enyhítik a fájdalmat és a gyulladást (1). Nyolc placebo-kontrollos klinikai vizsgálat azonban feltárta, hogy a specifikusan COX-2 gátlására tervezett NSAID-ok fokozott szív- és érrendszeri kockázatokra hajlamosítják a betegeket, beleértve a szívinfarktust, a stroke-ot, a szisztémás és pulmonális hipertóniát, a pangásos szívelégtelenséget és a hirtelen szívhalált (1-3). ). A szív- és érrendszeri mellékhatások a COX-2-eredetű PGI2 elnyomásának tulajdoníthatók, amely egy erős értágító és gátló thrombocyta-aktivációt (4; 5). Laboratóriumunk kimutatta, hogy a COX-2 globális deléciója, szelektív gátlása vagy mutációja, vagy a PGI2 receptor deléciója emeli a vérnyomást és felgyorsítja a trombogenezist egérmodellekben (6). Kimutattuk továbbá, hogy a vaszkuláris COX-2 deléció hajlamosítja az egereket trombózisra és magas vérnyomásra (7), és hogy a COX-2 szelektív deléciója a kardiomiocitákban szívműködési zavarokhoz és fokozott érzékenységhez vezet az indukált aritmogenezisre (8), ami hozzájárulhat a szívelégtelenséghez. valamint a COX-2 gátlására specifikus NSAID-ket szedő betegeknél jelentett szívritmuszavarok.

Ez a nem szteroid gyulladásgátlók okozta kardiovaszkuláris veszély felkeltette az érdeklődést a mikroszomális prosztaglandin E szintáz-1 (mPGES-1) mint alternatív gyógyszercélpont iránt. Az mPGES-1 az indukálható PG terminális szintáz, amely a COX-2 után hat, és katalizálja a köztes COX-endoperoxid termék, a PGH2 átalakulását PGE2-vé (9). Korábban már beszámoltunk arról, hogy a COX-2 expressziójával vagy funkciójával való interferenciához hasonlóan az mPGES-1 globális vagy sejtspecifikus deléciója elnyomja a PGE2 termelést; de a COX-2-vel ellentétben a globális mPGES-1 hiány fokozza a PGI2 bioszintézisét, és nem hajlamosítja a normo- vagy hiperlipidémiás egereket trombogén vagy hipertóniás eseményekre (9-11). Mind a PGE2 szuppressziója, mind a PGI2 fokozása mPGES-1-/- egerekben a felhalmozódott PGH2 szubsztrát PGI2 szintázzá történő átirányításából ered (10). Ezenkívül az mPGES-1 globális deléciója korlátozza a vaszkuláris proliferatív választ a vezeték sérülésére (12), késlelteti az atherogenezist és gátolja az angiotenzin II által kiváltott hasi aorta aneurizma kialakulását hiperlipidémiás egerekben (10; 13). Kimutattuk azt is, hogy az mPGES-1-hiány nem befolyásolja az ózon által kiváltott légúti gyulladást vagy a légúti túlérzékenységet, ami arra utal, hogy az mPGES-1 farmakológiai gátlása és az endoperoxid PGD2-re történő átterelődése nem hajlamosíthatja a betegeket a légúti diszfunkcióra (14). Ezenkívül mások tanulmányai azt mutatják, hogy az mPGES-1 globális deléciója csökkenti a poszt-ischaemiás agyi infarktust és a neurológiai diszfunkciót agyi ischaemiában/reperfúzióban egerekben (15). Az mPGES-1 hiánya az egereket kevésbé érzékenyebbé teszi a túlzott gyulladásra és túlérzékenységre a fájdalomcsillapítás rágcsálómodelljeiben (16; 17). Összességében ezek az eredmények azt sugallják, hogy az mPGES-1 farmakológiai gátlása megtarthatja a PGE2 szuppressziójának gyulladáscsökkentő hatását, de a PGI2 fokozásának köszönhetően az mPGES-1 célba vétele elkerülheti a szelektív COX-2 gátlókkal kapcsolatos kardiovaszkuláris kockázatokat.

Az mPGES-1 deléció következtében létrejövő PGH2 szubsztrát rediverziója egy mindenütt jelen lévő esemény, amelyet sejtszinten és szisztémásan is megfigyelnek (vizelet prosztaglandin metabolitjai); a rediverziós termékek profilja azonban sejt- és szövettípusonként, a betegségmodelltől és a rendszerzavar mértékétől függően változik (6; 10-14; 18-21). Kimutattuk, hogy az endothel sejtekben (EC) vagy vaszkuláris simaizomsejtekben (VSMC) mPGES-1 hiányos egerekben a PGI2 a domináns szubsztrát rediverziós termék, míg az mPGES-1 deléció a mieloid sejtekben a PGH2 söntölését eredményezi, többnyire a felé. TxA2(11). Funkcionálisan azok az egerek, amelyekből hiányzott a mieloid sejtekben az mPGES-1, gyengén reagáltak az érsérülésre, ami a mieloid mPGES-1-et kardiovaszkuláris gyógyszercélpontként implikálta. Ezért a sejtspecifikus mPGES-1 deléció a szubsztrát rediverziójának eltérő mintázatához vezet, és befolyásolhatja a rendszer biológiai funkcióját, így megnehezítve a gyógyszerfejlesztést. Nem ismert, hogy az mPGES-1 genetikai deléciója vagy farmakológiai gátlása közvetlenül (a szubsztrát rediverzióján keresztül) vagy közvetetten (a prosztaglandin rediverziós termékek enzimexpresszióra vagy transzcelluláris termékekké történő további metabolizmusa révén) befolyásolhatja-e a lipidomot a prosztaglandinon túl. funkcionális következményekkel járó útvonal. Például az AA-PGE2 metabolizmus megzavarása befolyásolhatja az arachidonát termék képződését a citokróm P450 (23; 24), a leukotrién, az anandamid, a 2-arachidonilglicerin (2-AG) és más kaszkádok által (25). Sejtszinten az LPS-sel előkezelt és arachidonsavval (AA) stimulált mPGES-1-/- makrofágokban a 12-HHT (12-hidroxi-heptadekatriensav) 5-szörösére nőtt, jelezve a szubsztrát rediverzióját a tromboxán A szintáz felé. 18). A COX-2 gátlásáról és deléciójáról beszámoltak arról, hogy fokozza az 5-lipoxigenáz (5-LO) metabolitok 5-HETE (5-hidroxieikozatetraénsav) és az LTB4, LTC4, LTD4 (26-28) leukotriének, valamint a CYP450 kaszkád metabolitjainak mennyiségét. 14,15-DHET/EET (dihidroxieicosatrioic/epoxyeicosatrioic acid) (26). Ezért az AA szubsztrát az egyik útvonalról a másikra söntölhető, ha a kaszkád egy adott ága farmakológiailag gátolt vagy genetikailag eltávolítható.

Itt széles spektrumú lipidomikai szűrést fogunk végezni olyan gyulladásgátló szerek és gyógyszerjelöltek tekintetében, amelyek antagonizálják a receptorokat (LTC4, LTB4, EP4 receptorok) vagy gátolják a specifikus komponenseket (COX-1, COX-2, mPGES-1, 5-KO). , FLAP, LTA4A) az arachidonsav útvonalat in vitro humán teljes vérvizsgálatban (hWBA). Egészséges, nemdohányzó, férfi és női önkénteseket kérünk véradásra. A humán teljes vérvizsgálatok magukban foglalják (i) a kiindulási lipidszintek meghatározását különböző időpontokban a stimulált teljes vérben, (ii) a lipidek mérését egyetlen beavatkozási vegyülettel kezelt előstimulált teljes vérben, (iii) a lipidek mennyiségi meghatározását intervenciós vegyületek kombinációjával kezelt előstimulált teljes vér. Arra számítunk, hogy a fókuszban lévő vegyületek különböző gyulladásos utakat érintenek, ami új mintákat eredményez a szubsztrát rediverziójában és a korábban ismeretlen lipid termékek mérésében.