Działanie przeciwzapalne GTS-21 po LPS

WPROWADZENIE I UZASADNIENIE: Wrodzona odpowiedź immunologiczna jest pierwszą linią obrony przed inwazją patogenów(1). Ten ściśle regulowany system składa się z szerokiej gamy chemokin, cytokin, receptorów związanych z komórkami i innych mediatorów koordynujących początkową odpowiedź na infekcję. Dowody eksperymentalne z ostatnich kilku lat wykazały, że aktywacja eferentnego nerwu błędnego ma hamujący wpływ na wrodzoną odpowiedź immunologiczną (cholinergiczny szlak przeciwzapalny, przegląd w (2,3,4)). W działaniu przeciwzapalnym nerwu błędnego pośredniczy nikotynowy receptor acetylocholiny α7 (α7nAChR) występujący na makrofagach i innych komórkach wytwarzających cytokiny (9). Aktywacja cholinergicznego szlaku przeciwzapalnego za pomocą stymulacji nerwu błędnego lub agonistów α7nAChR poprawia wyniki w zwierzęcych modelach endotoksemii, posocznicy i eksperymentalnego zapalenia stawów. Ten cholinergiczny szlak przeciwzapalny jest eferentnym ramieniem mechanizmu odruchowego, który jest aktywowany przez mediatory zapalne w tkankach obwodowych, przekazujące sygnał przez aferentny nerw błędny. W ten sposób nerw błędny może przekazywać sygnały stanu zapalnego do ośrodkowego układu nerwowego i aktywować przeciwstawną reakcję eferentną w celu zahamowania nadmiernego stanu zapalnego.

GTS-21 (E-3-(2,4)-dimetoksybenzylidenoanabazyna) jest wysoce specyficznym agonistą α7nAchR, który został opracowany do leczenia choroby Alzheimera i był badany w kilku modelach związanych z zapaleniem. W mysim modelu zapalenia trzustki wstępne leczenie zwierząt GTS-21 zmniejszyło nasilenie zapalenia trzustki i było związane z obniżonymi poziomami IL-6 i zmniejszoną akumulacją granulocytów obojętnochłonnych trzustki (11). Wstępne potraktowanie myszy GTS-21 osłabiło ogólnoustrojowe stężenia TNF po wstrzyknięciu LPS i zwiększyło przeżywalność (12,13). Podobnie, GTS-21 hamował poziom we krwi mediatora stanu zapalnego High Mobility Group Box 1 (HMGB1) i poprawiał przeżywalność myszy po podwiązaniu i nakłuciu jelita ślepego.(13). Ostatnio wykazaliśmy, że stymulacja α7nAChR przez wysoce selektywnego agonistę GTS-21 prowadzi do dramatycznego, zależnego od dawki hamowania uwalniania cytokin prozapalnych indukowanego przez stymulację różnych receptorów Toll-podobnych (TLR) w ludzkiej krwi pełnej (Kox i in., przesłane). To hamujące działanie GTS-21 nie było specyficzne dla zastosowanego agonisty TLR, a GTS-21 hamował wytwarzanie cytokin prozapalnych silniej niż nikotyna w stężeniach równomolowych. Co więcej, produkcja przeciwzapalnej cytokiny IL-10 nie została zahamowana, a nawet znacznie pobudzona. Dlatego stymulacja α7nAChR przez GTS-21 skutkuje głębokim przeciwzapalnym przesunięciem równowagi pro-/przeciwzapalnej. Jak dotąd nie ma dostępnych danych na temat przeciwzapalnego działania GTS-21 u ludzi in vivo.

Model ludzkiej endotoksemii jest szeroko stosowany do badania stanu zapalnego u ludzi in vivo. Ogólnoustrojowe zapalenie jest wywoływane przez infuzję małej dawki lipopolisacharydu (LPS) Escherichia coli u zdrowych ochotników, powodując objawy grypopodobne, zwiększoną produkcję białka C-reaktywnego oraz zwiększone stężenie cytokin pro- i przeciwzapalnych. „Model ludzkiej endotoksemii” umożliwia wyjaśnienie kluczowych graczy w tej odpowiedzi prozapalnej u ludzi in vivo i służy jako przydatne narzędzie do badania potencjalnych nowych strategii terapeutycznych w znormalizowanych warunkach.

GTS-21 został opracowany jako nowy środek w leczeniu choroby Alzheimera. Do tej pory 87 zdrowych ochotników płci męskiej zostało włączonych do czterech badań fazy I oceniających bezpieczeństwo, tolerancję, farmakokinetykę i wpływ na funkcje poznawcze doustnego podania GTS-21, z których 77 ochotników otrzymało GTS-21, a 10 ochotników otrzymało placebo. Stwierdzono, że GTS-21 jest dobrze tolerowany do dawki 150 mg trzy razy dziennie (450 mg/dzień) u zdrowych mężczyzn. Najczęstszym zdarzeniem niepożądanym był ból głowy, który wystąpił u 27% pacjentów w grupie GTS-21 w porównaniu do 21% pacjentów w grupie placebo. Podczas tych badań nie zgłoszono żadnych poważnych zdarzeń niepożądanych ani poważnych zdarzeń niepożądanych. U jednego pacjenta z grupy GTS-21 wykryto przejściowe, łagodne zwiększenie aktywności enzymów wątrobowych, bez objawów dysfunkcji wątroby.

GŁÓWNY CEL: Głównym celem niniejszego badania jest zbadanie domniemanego przeciwzapalnego wpływu doustnego podawania GTS-21 na odpowiedź zapalną i późniejszą subkliniczną dysfunkcję narządu w modelu ludzkiej endotoksemii. Celem drugorzędowym jest zmierzenie wpływu podawania LPS pod nieobecność iw obecności GTS-21 u ludzkich ochotników na aktywność nerwu błędnego.