Triagem Lipidômica de Celecoxibe em Ensaio de Sangue Total Humano ex Vivo - Parte B

Os anti-inflamatórios não esteróides (AINEs), seletivos para a inibição da ciclooxigenase (COX)-2, aliviam a dor e a inflamação suprimindo a prostaciclina derivada da COX-2 (PGI2) e a prostaglandina (PG) E2 (1). No entanto, oito ensaios clínicos controlados por placebo revelaram que os AINEs, concebidos para inibir especificamente a COX-2, predispõem os doentes a riscos cardiovasculares acrescidos, incluindo enfarte do miocárdio, acidente vascular cerebral, hipertensão pulmonar e sistémica, insuficiência cardíaca congestiva e morte cardíaca súbita (1-3 ). Os efeitos adversos cardiovasculares são atribuíveis à supressão do PGI2 derivado da COX-2, um potente vasodilatador e inibidor da ativação plaquetária (4; 5). A equipe de pesquisa mostrou que a deleção global, inibição seletiva ou mutação de COX-2 ou deleção do receptor para PGI2 elevam a pressão sanguínea e aceleram a trombogênese em modelos de camundongos (6). Os pesquisadores demonstraram ainda que a deleção vascular de COX-2 predispõe camundongos a trombose e hipertensão (7), e que a deleção seletiva de COX-2 em cardiomiócitos leva a disfunção cardíaca e maior suscetibilidade à arritmogênese induzida (8) que pode contribuir para o coração insuficiência cardíaca e arritmias cardíacas relatadas em pacientes tomando AINEs específicos para inibição da COX-2.

Este risco cardiovascular dos AINEs despertou o interesse na prostaglandina E sintase-1 microssomal (mPGES-1) como um alvo alternativo de drogas. mPGES-1 é a sintase terminal PG induzível que atua a jusante da COX-2 e catalisa a conversão do produto endoperóxido COX intermediário PGH2 em PGE2 (9). Os pesquisadores relataram anteriormente que, semelhante à interferência com a expressão ou função da COX-2, a deleção global ou específica da célula de mPGES-1 suprime a produção de PGE2; mas diferentemente da COX-2, a deficiência global de mPGES-1 aumenta a biossíntese de PGI2 e não predispõe camundongos normo ou hiperlipidêmicos a eventos trombogênicos ou hipertensivos (9-11). Tanto a supressão de PGE2 quanto o aumento de PGI2 em camundongos mPGES-1-/- resultam da rediversão do substrato de PGH2 acumulado para PGI2 sintase (10). Além disso, a deleção global de mPGES-1 limita a resposta proliferativa vascular à lesão por fio (12), retarda a aterogênese e suprime a formação de aneurisma da aorta abdominal induzida por angiotensina II em camundongos hiperlipidêmicos (10; 13). A equipe de pesquisa também mostrou que a deficiência de mPGES-1 não afeta a inflamação das vias aéreas induzida por ozônio ou a hiper-responsividade das vias aéreas, sugerindo que a inibição farmacológica de mPGES-1 e o redirecionamento de endoperóxido para PGD2 podem não predispor pacientes em risco de disfunção das vias aéreas (14) . Além disso, estudos de outros indicam que a deleção global de mPGES-1 reduz o infarto cerebral pós-isquêmico e a disfunção neurológica na isquemia/reperfusão cerebral em camundongos (15). A deficiência de mPGES-1 também torna os camundongos menos suscetíveis à inflamação excessiva e hipersensibilidade em modelos de analgesia em roedores (16; 17). Tomados em conjunto, esses achados sugerem que a inibição farmacológica de mPGES-1 pode reter os efeitos antiinflamatórios da supressão de PGE2, mas devido ao aumento de PGI2, o direcionamento de mPGES-1 pode evitar os riscos cardiovasculares associados aos inibidores seletivos de COX-2.

A rediversão do substrato PGH2 consequente à deleção de mPGES-1 é um evento ubíquo observado no nível celular e sistemicamente (metabólitos da prostaglandina urinária); o perfil dos produtos de rediversão, no entanto, varia de acordo com o tipo de célula e tecido, o modelo da doença e a extensão da perturbação do sistema (6; 10-14; 18-21). Os pesquisadores mostraram que em camundongos deficientes em mPGES-1 em células endoteliais (EC) ou células musculares lisas vasculares (VSMC), PGI2 é o produto de rediversão de substrato predominante, enquanto a deleção de mPGES-1 em células mielóides resulta em shunt de PGH2 principalmente em direção a TxA2(11). Funcionalmente, camundongos sem mPGES-1 em células mielóides exibiram uma resposta pobre à lesão vascular implicando mPGES-1 mielóide como um alvo de drogas cardiovasculares. Portanto, a deleção de mPGES-1 específica da célula leva a um padrão diferencial de rediversão do substrato e pode afetar a função biológica do sistema, complicando assim o desenvolvimento de drogas. O que não se sabe é se a deleção genética ou a inibição farmacológica de mPGES-1 pode direta (através de rediversão de substrato) ou indiretamente (por efeitos de produtos de rediversão de prostaglandina na expressão enzimática ou seu metabolismo adicional para produtos transcelulares (22)) influenciar o lipidoma além da prostaglandina via com consequência funcional. Por exemplo, a interrupção do metabolismo AA-PGE2 pode influenciar a formação do produto araquidonato pelo citocromo P450 (23; 24), leucotrieno, anandamida, 2-araquidonilglicerol (2-AG) e outras cascatas (25). No nível celular, macrófagos mPGES-1-/-, pré-tratados com LPS e estimulados com ácido araquidônico (AA), exibem um aumento de 5 vezes em 12-HHT (ácido 12-hidroxiheptadecatrienoico), indicando rediversão do substrato para tromboxano A sintase ( 18). Foi relatado que a inibição e a deleção de COX-2 aumentam os metabólitos da via 5-lipoxigenase (5-LO) 5-HETE (ácido 5-hidroxieicosatetraenóico) e leucotrienos LTB4, LTC4, LTD4 (26-28) e metabólitos da cascata CYP450 14,15-DHET/EET (ácido dihidroxieicosatrienóico/epoxieicosatrienóico) (26). Portanto, o substrato AA pode ser desviado de uma via para outra quando um determinado ramo da cascata é inibido farmacologicamente ou eliminado geneticamente.

Aqui, a equipe de pesquisa conduzirá uma triagem lipidômica de amplo espectro de drogas antiinflamatórias e candidatos a drogas que antagonizam os receptores (receptores LTC4, LTB4, EP4) ou inibem componentes específicos (COX-1, COX-2, mPGES-1, 5 -KO, FLAP, LTA4A) da via do ácido araquidônico em um ensaio in vitro de sangue total humano (hWBA).

Os resultados in vitro preliminares da Parte A demonstraram que o direcionamento de COX-2 com um inibidor seletivo de COX-2 celecoxib afetou não apenas a via da ciclooxigenase, mas também a cascata da lipoxigenase. O celecoxib inibiu os produtos derivados da COX PGE2, PGF2a e TxB2 e reduziu significativamente os níveis de 15-HETE, um produto da cascata 15-LOX.

Na Parte B, os investigadores propõem estudar o efeito do celecoxib nos lípidos plasmáticos ex vivo. Voluntários saudáveis, não fumantes, masculinos e femininos serão solicitados a tomar uma dose terapêutica única de 200 mg de celecoxib ou uma pílula de placebo e fornecer amostras de sangue e urina antes e depois da administração do medicamento. Os experimentos incluirão (i) o ensaio de sangue total ex vivo, no qual os lipídios serão medidos no sangue coletado antes e 3 horas (Tmax) após a administração de celecoxib e estimulado com LPS, (ii) os metabólitos lipídicos serão medidos em pré e amostras de urina pós-celecoxib, (iii) as concentrações plasmáticas e urinárias de celecoxib serão medidas para avaliar o perfil farmacocinético da droga em estudo.

Os investigadores esperam que o perfil lipídico do hWBA ex vivo feito em indivíduos tratados com celecoxib recapitule os achados do hWBA in vitro recebido com sangue humano tratado com celecoxib.