C писок использованной литературы

Титульник

Оглавление

Введение

Открытие в 2000-2002 годах новых медиаторов, образующихся из ω-3 полиненасыщенных жирных кислот и обладающих сходным с липоксинами биологическим действием, дало мощный толчок к новым научным исследованиям молекулярных механизмов воспаления и противовоспалительного действия ω-3 полиненасыщенных жирных кислот. Липоксины – первое идентифицированное семейство липидных медиаторов с противовоспалительным действием. Новый класс липидных медиаторов, включающий в себя резольвины, протектины и марезины, играет значимую роль в разрешении воспалительного процесса. Снижая инфильтрацию очага воспаления полиморфно-ядерными лейкоцитами, стимулируя поступление в очаг воспаления моноцитов и активируя фагоцитоз апоптотических лейкоцитов, они прямо способствуют процессу разрешения острого воспаления.

Воспаление

Незаменимые жирные кислоты могут служить важными регуляторами воспаления. Разрешающая стадия воспаления регулируемая, активная и комплексная программа, которая завершает воспалительный ответ после того, как угрозы была нейтрализована. Специализированные про-разрешающие (pro-resolving) медиаторы (SPMs) биосинтезируются из омега-3 ЖК в резолвины, протектины и марезины и из омега-6 ЖК в липоксины.

Через клеточно-опосредованные реакции, индуцируемые через специфические рецепторы, SPMs являются мощными регуляторами нейтрофильной инфильтрации, продукции цитокинов и хемокинов, клиренса апоптотических нейтрофилов макрофагами, способствующие возращение ткани в состояние гомеостаза. Этот процесс возможно играет роль как защитный механизм в некоторых распространенных болезней легких, например, астма или ХОБЛ.

Острое воспаление, развивающееся в ответ на инфекцию или тканевое повреждение, характеризуется классической пентадой Галена-Цельса (rubor, calor, tumor, dolor et functio laеsa). На тканевом уровне острый воспалительный процесс характеризуется усилением кровотока вследствие вазодилатации.

Отличительными признаками острого воспаления являются: 

- увеличение проницаемости эндотелия и эпителия

- инфильтрация полиморфноядерными лейкоцитами, воспалительными макрофагами и лимфоцитами в место инфекции или повреждения.

Выделяют три возможных варианта исхода острого воспаления:
1) переход в хроническое воспаление;
2) формирование рубца;
3) полное разрешение воспалительного процесса.

Разрешение острого воспаления – сложный процесс и включает в себя несколько этапов:
1) прекращение инфильтрации очага воспаления полиморфно-ядерными лейкоцитами;
2) восстановление сосудистой проницаемости;
3) гибель полиморфно-ядерных лейкоцитов (главным образом путем апоптоза);
4) нефлогогенное привлечение в очаг воспаления моноцитов;
5) фагоцитоз макрофагами апоптотических полиморфно-ядерных лейкоцитов, микробов и некротического детрита.

Клеточные реакции резолюции противоположны воспалению и в процессе под названием КАТАБАЗИС возвращают воспаленные ткани в не-зараженное состояние. Как только тканевые лейкоциты уходят из места острого воспаления, уровень провоспалительных цитокинов и хемокинов также уменьшается. В этой отправной точке, метаболизм полиненасыщенных ЖК переключается с провоспалительных на противовоспалителные (pro-resolving) медиаторов, таких как липоксины. Эти pro-resolving медиаторы действуют как агонисты специфических рецепторов и запускают процесс восстановления поврежденной ткани.

2. Резольвины

Резольвины – небольшие липидные молекулы, синтезирующиеся из главных w-3 полиненасыщенных жирных кислот: эйкозапентаеновой (С 20:5, ЭПК) и докозагексаеновой (С 22:6, ДГК).

Резольвины подразделяются на резольвины Е-серии (образуются из ЭПК), Д-серии (образуются из ДГК) и эпимеры этих классов резольвинов, образующихся при ингибировании циклооксигеназы аспирином.

Е-серия резольвинов включает в себя резольвин Е1 (РЕ1) и резольвин Е2 (РЕ2). Образование РE1 происходит при развитии острого воспаления, когда эндотелиальные клетки взаимодействуют с лейкоцитами.

Биологическая активность РE1 подтверждена как в опытах in vitro,так и in vivo. Противовоспалительное действие РE1 заключается в предотвращении активации и трансэндотелиальной миграции нейтрофилов. Кроме того, РE1 блокирует функциональный ответ полиморфно-ядерных лейкоцитов на воспалительные стимулы путем ингибирования активации ядерного фактора каппа В (NF-kB) и уменьшения образования супероксид-аниона. РE1 снижает экспрессию молекул клеточной адгезии – L-селектина и CD-18, а взаимодействуя с тромбоцитами, он уменьшает АДФ-стимулированную агрегацию тромбоцитов и образование тромбоксанов.

Также РE1 способствует фагоцитозу макрофагами полиморфноядерных лейкоцитов, погибших в результате апоптоза, ингибирует миграцию в очаг воспаления дендритных клеток и высвобождения из них интерлейкина-12 (ИЛ-12), стимулирует экспрессию апоптотическими лейкоцитами рецептора к хемокинам CCR5. Повышение экспрессии CCR5 приводит к связыванию хемокинов апоптотическими лейкоцитами, которые затем фагоцитируются макрофагами.

Таким образом, обнаруженные биологические эффекты РE1 обеспечивают как его противовоспалительную активность, так и действие, способствующее разрешению воспалительного процесса.

2.1. Роль специализированного проразрешающего медиатора резолвина D1 в системной красной волчанке

Системная красная волчанка (СКВ) – аутоиммунное системное заболевание, и его патогенез ещё не ясен до конца. У пацентов с СКВ нарушен метаболизм липидов, что может влиять на иммунопатогенез заболевания и на ускорение атеросклероза.

Резолвин D1, продукт метаболизма омега-3-полиненасыщенной кислоты – докозагексаеновой кислоты (ДГК), работает в качестве специализированного проразрешающего медиаотра который может участвовать в восстановлении гомеостаза в воспалённых тканях. Цель настоящей предварительной работы – оценить уровень резолвина D1 в плазме пациентов с СКВ и здоровых людей, исследовать его потенциальную роль как биомаркера СКВ и отношение его к развитию заболевания и лабораторным параметрам.

Тридцать пациентов с СКВ и тридцать соответствующих по возрасту и полу здоровых субъектов были последовательно исследованы в Campus Bio-Medico University Hospital. Уровень резолвина D1 в плазме были измерены при помощи ELISA в соответствие с протоколами производителя (Cayman Chemical Co.) Уровни резолвина D1 сравнивались при помощи теста Mann-Whitney. Был проведён анализ по ROC-кривой для оценки возможности выделения СКВ.

Результаты: Снижение уровня резолвина D1, 45.6 (35.5-57.4) pg/ml у пациентов с СКВ, по сравнению со здоровыми людьми, 65.1 (39.43-87.95) pg/ml (p = 0.0043). Площадь под ROC curve (AUC) для резолвина D1 - 0.71 (95% CI: 0.578-0.82), а пороговый уровень чувствительности для резолвина D1 при оценке СКВ был <58.4 pg/ml, чувствительность 80% (95% CI: 61.4-92.3), и специфичность 63.3% (95% CI: 43.9-80.1), степень правдоподобия 2.2 (95% CI: 1.3-3.6).

СКВ – комлексное аутоиммунное мультисистемное заболевания, с огромным влиянием на качество жизни и нанесением вреда органам. Несмотря на большое число исследований, множество аспектов патогенеза этого заболевания, исчерпывающего понимания иммунологического феномена, лежащего в основе СКВ, ещё нет.

Биоактивные липиды, по-видимому, являются основным участником воспаления, и могут играть ключевую роль в иммунопатогенезе множества воспалительных заболеваний. На данный момент, хотя при СКВ репрезентируется множество ключевых медиаторов для ревматических болезней, данные всё ещё достаточно скудны и из потенциал с терапевтической позиции ещё не может быть адекватно оценён.

Для начала, наше исследование демонстрирует снижение уровня резолвина D1 в плазме при СКВ по сравнению со здоровыми людьми. Более того, анализ ROC-кривой показал возможность использования его для отделения СКВ-пациентов от здоровых.людей, граница предварительно равна 58.4 pg/ml. Позже Barden и его сотрудники продемонстрировали повышенный уровень резолвина D1 у пациентов с артритом относительно здоровый, таким образом, роль резолвина при D1 и артрите, должно быть, разная. В нашей группе не было найдено никакой зависимости между уровнем резолвина D1 в плазме и активностью заболевания. Тем не менее, мы показали снижение уровня резолвина D1 в плазме у пацентов с низким уровнем комплемента С4 в плазме (но не С3). Эта находка поддерживает гипотезу влияния резолвина D1 на активацию системы каскада комплемента, которая является хорошо установленной чертой патогенеза СКВ.

Необходимо признать определённые недостатки исследования. Выборка была относительно небольшой, и дальнейшие исследования на большем числе пациентов могли бы повысить точность оценки роли резолвина D1 при СКВ, особенно его потенциальную роль как биомаркера. Кроме тоого, это исследование не включало последующее отслеживание состояния пацентов и, как следствие, не может установить роль резолвина D1 для предотвращения развития заболевания, нарастания повреждений, лабораторных параметров в течение продолжительного периода. Кроме того, нет доступной информации об омега-3-ненасыщенных жирных кислотах. В настоящем исследовании, мы не можем исключать, что разница в концентрациях резолвина D1 может частично отражать использование глюкокортикоидов или иммуносупрессантов.

В заключение, это исследование допускает гипотетическое нарушение регуляции резолвина D1 при СКВ и подтверждает восстанавливающую роль биоактивных липидов при этом заболевании.

Протектины

Эндогенная ДГК может превращаться in vivo в триеносодержащие метаболиты при участии ферментов липоксигеназ. Первичный продукт –17S-гидроперокси-ДГК – трансформируется в 10R,17S-дигидрокси-ДГК, названную протектином D1 (ПD1), который также известен как нейропротектин D1, если он образуется в нервной ткани. Название протектины (от англ. protect – защищать) происходит от наблюдаемого при их воздействии противовоспалительного и органозащитного действия. Ряд клеток может участвовать в биосинтезе ПD1, включая клетки головного мозга, моноциты и Т-лимфоциты.

Марезины

В 2007 году в экссудате при развитии экспериментального перитонита у мышей были обнаружены новые биоактивные продукты с мощным противовоспалительным действием, образуемые макрофагами из ДГК. Во время фазы разрешения перитонита в экссудате накапливалась 17-гидрокси-ДГК, известная как маркер синтеза 17S-D-серии резольвинов и протектинов, а также 14S-гидроксиДГК. Добавление к активированным макрофагам или самой докозагексаеновой кислоты, или её интермедиата 14S-гидрокси-ДГК превращает эти субстраты в новые 7,14-дигидроксильные продукты, которые обладают мощным противовоспалительным действием. Обнаружен новый путь метаболизма ДГК с участием 14-липоксигеназы, генерирующий биологически активную 7,14-дигидроксидокозагексаеновую кислоту, обозначенную как марезин 1 (от англ. macrophage mediator in resolving inflammation). Детали биосинтеза окончательно не выяснены, однако предполагают обязательное участие ферментов 12- и 15-липоксигеназ. Марезин 1 способен тормозить инфильтрацию тканей полиморфно-ядерными лейкоцитами и стимулировать фагоцитарную активность макрофагов

Биосинтез медиаторов

5.1. Полиненасыщенные жирные кислоты

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПЖК – PUFAs) известны как незаменимые нутриенты, которые не производятся человеческим организмом Омега-6 ПЖК арахидоновая кислота встроена в клеточную мембрану и при активации воспаления высвобождается фосфолипазой А2 для ферментативного превращения в простагландины, лейкотриены или липоксины.

Омега-3 ЖК эйкозопентаеновая кислота (EPA; 20:5n-3) и докозагексоеновая кислота (DNA; 22:6n-3) давно известны своими полезными эффектами на организм, например, противовоспалительный, антитромбообразующий и как регуляторы иммунной системы.

Три способа попадания ЖК в очаг воспаления:

1) EPA и DNA переносятся трансудатом (plasma edema) в очаг воспаления, где способны  превращаться резолвины, протектины и марезины.

2) EPA и DNA могут быть освобождены из клеточных мембран фосфолипазой 2 (sPLA2)

3) Через ГЭБ EPA и DNA переносятся через специальный переносчик Mfsd2a  

5.2. Биосинтез

Из DNA может синтезироваться резолвины D-серии (D-series) c помощью 15- липооксигеназы в эпителиальных клетках. DNA превращается в 17S-гидроперокси-DNA, которая в дальнейшем превращается с помощью 5-ЛОГ (в нейтрофилах) либо в 7S,8S- эпокси-17S-гидрокси-DNA и в RvD1, RvD2, либо в 4S,5S-эпокси-17S-гидрокси-DNA в RvD3, RvD4.

 С помощью 15-ЛОГ через 16,17-эпокси-протектин может превращаться в протектин D1. Макрофагальные медиаторы в разрешении воспаления или марезины – третья група веществ, получающаяся из c 1. Чаще всего синтезируются в макрофагах при участии 12-ЛОГ. Через интермедиат 13S,14S-эпоси-марезин ферментативным гидролизом превращается в MaR1. 

 EPA превращается в 18-гидроксиэйкозапентаеновую кислоту (18R-HEPE) в эндотелии сосудов, которые экспрессируют COX-2 ( это при наличии аспирина, без него идет через цитохром р450). 18R-HEPE затем с помощью 5-ЛОГ (продуцируемая нейтрофилами) через эпоксидный интермедиат в RvE1 и RvE2. RvE3 синтезируется с помощью 12/15-ЛОГ.

Рецепторы

. ALX/FRP2-рецептор находится на нейтрофилах, эозинофилах, воздушном эпителии, моноцитах, макрофагах, Т-клеток, синовиальных фибробластах и на кишечном эпителии. Пронизывает мембрану 7 раз и сопряжен с G-белком (GPCR). Передеает внутриклеточный сигнал от LXA4 и RvD1. Экспрессия ALX регулируется воспалительными медиаторами, транскрипционными факторами и эпигенетическими механизмами.

. ERV рецептор (E-series resolvin receptor) или (CMKLR1 – chemokine receptor-like 1) экспрессируется в мозге, почках, сердечно-сосудистой системе, в частности, на NK- клетках, макрофагах, дендритных клетках и эпителиальных, лимфоциты врожденного иммунитета (ILCs). Также является GPCR.

. BLT1 рецептор(лейкотриен В4 рецептор 1) экспрессируется на нейтрофилах, эозинофилах, моноцитах, макрофагов, тучных, дендритных клетках и Т-клетках. RvE1 и RvE2 являются антагонистами этого рецептора и оказывают контррегуляторный эффект, который приводит к ингибированию нейтрофильного хемотаксиса, мобилизации кальция и NK-активации.

. DRV1 рецептор – это GPCR, экспрессируется на нейтрофилах, лимфоцтах, макрофагах, моноцитах по большей части в сосудистых тканях. Похоже, что RvD1 взаимодействует с DRV1в период покоя, а с ALX в период воспаления.

. DRV2 рецептор также является GPCR, экспрессируется на нейтрофилах, моноцитах и макрофагах.

7. Сравнительные эффекты производных ω3 полиненасыщенных жирных кислот - резолвинов E1 и D1 и протектина DX на моделях воспаления и боли

SPMs тносятся к семейству недавно описанных эндогенных химических медиаторов, которые ответственны за активное прекращение воспалительного процесса. Среди этого постоянно растущего семейства веществ встречаются липоксины, резолвины (Rvs), протеины и марезины. В этом исследовании мы продемонстрировали, что экзогенное введение двух таких соединений, RvE1 и RvD1, было одновременно противовоспалительным (противоотечным) и обезболивающим с различной эффективностью при периферическом введении, то есть при локальном введении в задние лапы крысы.

Молекулярные модификации, которые развиваются в ходе воспалительной реакции, могут реагировать с различной чувствительностью на действие Rvs.

Противовоспалительная активность RvE1 у мышей была приписана ингибированию экспрессии провоспалительных цитокинов, инфильтрации нейтрофилов и отека лапы, тогда как антиноцицептивные эффекты этой молекулы были связаны с ингибированием фактора некроза альфа опухоли, повышением постсинаптического тока и гиперчувствительностью из N - метил - d -аспартата рецепторы , расположенные на нейронах спинного рода путем ингибирования внеклеточного сигнала регулируемой киназы.

Тем не менее, мы не могли предсказать влияние Rvs на локальные эффекты других медиаторов, обычно высвобождаемых CG (Каррагинан) . Мы наблюдали, что RvE1(Резолвин Е1) и RvD1(Резолвин D1) демонстрировали дифференциальные профили активности, принимая во внимание как экспериментальные модели воспаления, так и боли при использовании Hist(гистамин), 5-HT(5-гидрокситриптамин), SP(вещество Р) или PGE 2(простагландин E2) . Rvs либо усиливали, либо уменьшали образование отека лапы в зависимости от используемого провоспалительного медиатора; RvE1 был более релевантным в отношении стимуляции отека, вызванного Hist- и 5-HT, в то время как RvD1 имел отношение к отеку, вызванному SP. Обе Rvs, однако, снижали прокоцицептивное поведение основных медиаторов, участвующих в ноцицепции, а именно 5-HT, SP и PGE 2.

В совокупности можно предположить, что различные молекулярные механизмы лежат в основе противовоспалительного и обезболивающего действия RvE1 и RvD1 и что они призваны облегчить боль, а не отек лапы, и эту точку зрения разделяют другие исследователи.

Терапевтический потенциал SPMs может быть невероятно широким и полезным при множественных хронических воспалительных заболеваниях. В настоящее время RvE1 (Rx-10001) и его синтетический аналог (Rx-10045) проходят клинические испытания для облегчения хронического сухого глаза.

Arita et al?? с использованием изолированных полиморфно-ядерных клеток человека показали , что рецепторы BLT1, но не рецепторы BLT2, реагируют на стимуляцию RvE1. BLT1-рецепторы являются специфическими рецепторами лейкотриена B 4 , которые участвуют в полиморфно-ядерной инфильтрации на человеческих и животных моделях рекрутирования лейкоцитов и хемотаксиса.

В заключение мы продемонстрировали, что RvE1 и RvD1, но не PDX, были одновременно противовоспалительными и обезболивающими на экспериментальных моделях, которые были тесно связаны с трансляционными исследованиями на людях. Кроме того, эти SPMs обладают более широким спектром активности по сравнению с неселективными и селективными НПВП, основными соединениями, которые используются терапевтически при лечении острых и хронических воспалительных состояний. Тем не менее, побочные эффекты, такие как образование отека, продемонстрированные в этом исследовании, могут объяснить возможные побочные эффекты этих препаратов в клинике. Анальгетическая и противовоспалительная активности RvE1 были связаны со специфической активацией рецептора BLT1, типа лейкотриена B 4рецептор. Учитывая способность Rvs уменьшать воспалительную боль, наши данные расширяют предыдущие результаты в литературе для обеих молекул, тем самым повышая их терапевтический потенциал при боли и воспалении и расширяя потенциал альтернативных способов лечения острых и хронических воспалительных заболеваний.

Вывод

Стадия разрешения является критически важной для всего воспалительного процесса. Если процесс разрешения нарушается, воспаление может перейти в хроническую форму. Именно поэтому исследованию процесса разрешения воспаления уделяется особое внимание. Изучение этих медиаторов открывает новые возможности в терапевтической стратегии лечения воспалительных заболеваний. Суть этой стратегии заключается в фармакологической коррекции процессов разрешения воспаления. До сих пор лечение острого воспалительного процесса было направлено на подавление воспаления на стадии инициации и/или развития. Несмотря на эффективность эта стратегия часто приводит лишь к уменьшению интенсивности воспаления. Соответственно, разработка и использование лекарственных средств, способствующих разрешению воспалительного процесса, таких как сочетанное применение аспирина и ω-3 полиненасыщенных жирных кислот и/или использование стабильных синтетических аналогов резольвинов и протектинов, должны повысить эффективность лечения воспалительных заболеваний.

C писок использованной литературы

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 131; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!