Пентосан-полісульфат пригнічує атеросклероз у успадкованих Ватанабе кролів гіперліпідемії
реферат
Гепарин та гепариноподібні молекули зменшують проліферацію клітин, збільшують вироблення позаклітинного матриксу у кількох типах клітин та зменшують секрецію матриксних металопротеїназ (ММР) in vitro. 1, 2, 3, 4 Накопичення клітин піни, отриманих з макрофагів, в атеросклеротичних бляшках корелює зі збільшенням вивільнення фактора некрозу пухлини α (TNF α) та MMPs, 5, 6, які впливають на ремоделювання судин та розрив нальоту і, таким чином, викликають гострі ускладнення можуть такі як нестабільна стенокардія та гострий інфаркт міокарда. 7, 8, 9, 10, 11
Пентосан полісульфат (PPS) - це пероральний гепариноїдоподібний препарат, який по суті не має антикоагулянтної дії та схвалений для лікування інтерстиціального циститу. Раніше ми виявили, що лікування PPS запобігало розвитку хронічних запальних уражень та гістологічних уражень у 5/6 нефректомізованих щурів. 13 Ми також виявили, що PPS зменшує проліферацію мезангіальних клітин in vitro, 14 гладком'язових клітин судин людини, отриманих із судинних трансплантатів, 15 та клітин гладких м'язів, отриманих з інтерстицію простати. Крім того, PPS збільшує секрецію ММР-2 і стимулює вироблення тканинних інгібіторів металопротеїнази (TIMP) -1 та виділення TIMP-3 з поверхні мезангіальних клітин. 14-е
У цьому дослідженні ми вивчали вплив перорального лікування PPS на прогресування встановлених атеросклеротичних уражень у кроликів Ватанабе із спадковою гіперліпідемією (WHHL). 17 Ми розглянули вплив PPS на встановлені атеросклеротичні ураження як найбільш клінічно значущий і найсуворіший тест на ефективність PPS.
РЕЗУЛЬТАТИ
Прогресування встановлених атеросклеротичних уражень
Активність матричної металопротеїнази (ММР) в моноцитарних макрофагах. U937 промоноцитарні клітини людини або моноцити периферичної крові людини (PBM) у середовищі RPMI, доповненій 10% фетальної бичачої сироватки (FBS), обробляли фактором некрозу пухлини 10 нг/мл? За наявності чи відсутності. (TNFα) стимулює полісульфат пентозану (PPS) (100 мкг/мл) або гепарин (100 мкг/мл), 3 год при 37 ° C, а потім 16 год в 0,1% бичачого сироваткового альбуміну (BSA ) - безсироваткове середовище, інкубоване -18 год, як описано в розділі Матеріали та методи. ( a ) Репрезентативний зимографічний аналіз супернатантів клітин U937. ( ) Активність MMP-2 кількісно визначали за допомогою денситометрії в супернатантах з нестимульованих клітин U937. Відкритий бар, лікування не проводиться; Заповнений брусок, обробка 100 мкг/мл PPS. Дані виражаються у відсотках від контролю (нестимульовані клітини U937). Наведені середні значення ± 5 з п’яти незалежних експериментів. ** P * P ** P * P ** P
Модуляція мітоген-активованої протеїнкінази (MAPK) та активація основного фактора κ B (NF-κ B) у клітинах RAW. ( a ) Клітини RAW обробляли фактором некрозу пухлини & agr; (TNF & agr;) (10 нг/мл), оброблений і фосфорильований у присутності або відсутності полісульфату пентозану (PPS) (400 мкг/мл), і загальний JNK, I & kgr; Рівні B p38 визначали вестерн-блот. Ці ж мембрани досліджували β-актином для оцінки завантаження білка. Відносний вираз p-JNK, pI? B, p-p38 до? -Актин (відповідно - d; # P * P ¶ P 13, 24, 25 Отже, можна зробити висновок, що пригнічення прогресування атеросклерозу, викликане лікуванням PPS у кроликів WHHL, не опосередковується зниженням артеріального тиску.
Для лікування атеросклерозу пропонується використання гепарину та гепариноподібних молекул. 1 Однак вимога щодо парентерального введення обмежує їх використання для цього показання, обмеження, яке не поширюється на PPS. Пероральний PPS широко застосовується для лікування інтерстиціального циститу. 12 У нього дуже мало токсичних побічних ефектів, навіть при тривалому застосуванні. Лікування 26 PPS запобігає розвитку уражень клубочків та судин, а також тубулоінтерстиціального запалення та фіброзу при діабеті, спричиненому стрептозотоцином. 27 bGH трансгенних мишей. 27 щурів з циклоспориновою нефропатією. 28 або 5/6 нефректомія. 13 зменшує симптоми запального артриту. 29 і зменшує розмір інфаркту в експериментальній моделі ішемії/реперфузійного пошкодження міокарда. 30-й
Точний механізм, за допомогою якого PPS досягає свого захисного ефекту, досі не з’ясований. Ми виявили, що атеросклеротичні бляшки у оброблених PPS кроликів WHHL містять менше макрофагів, ніж у контрольних групах, оброблених водою. Інші показали, що PPS і гепарин пригнічують активацію каскаду комплементу, 31 зв'язують або витісняють запальні цитокіни, 32 NF-? Активація В знизилася, 33 поглинає вільні радикали, 31 зменшує адгезію та інфільтрацію нейтрофілів. Ці механізми можуть безпосередньо допомогти зменшити набір макрофагів та покращити розвиток і стабільність нальоту.
Попередні звіти корелювали підвищення активності ММП з моноцитарних макрофагів з розвитком гострих ускладнень, таких як розрив нальоту та тромбоз. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 33 Ми виявили, що PPS підвищує ферментативну активність як MMP-2, так і MMP-9 у двох типах моноцитів людини, промоноцитарній клітинній лінії (клітини U937) та РВМ від нормальних добровольців, загальмовані. Для подальшого підтвердження цієї гіпотези ми дослідили активність ММР у викликаних перитонеальних макрофагах, отриманих від мишей, що отримували перорально PPS. У цих тварин активність TNF-α-стимульованого ММР була значно знижена після обробки PPS порівняно з контрольними тваринами, що свідчить про те, що цей механізм може бути присутнім in vivo. Оскільки концентрації, що використовувались для експериментів in vitro, були близькі до плазмових рівнів, досягнутих in vivo після перорального введення PPS27, ця сполука може бути використана терапевтично для цих процесів захворювання у людей. Крім того, інгібуюча активність PPS на MMPs все ще була значною, коли препарат застосовували до 3 годин після TNF & agr; Вводили стимуляцію.
Було показано, що медіатори запалення, такі як TNF & agr; відіграють активну роль у прогресуванні атеросклерозу. Важливий механізм, за допомогою якого TNF & agr; Посилення запалення - це регуляція прозапальних генів у макрофагах. 44 Оскільки ми виявили, що PPS пригнічує TNFα-стимульоване фосфорилювання IκB, транскрипцію NFκB та фосфорилювання p38, можливо, що PPS безпосередньо знижує активність NFκB та AP-1, спричинену TNFα. Висновок про те, що PPS підвищував експресію мРНК, стимульовану TNF-α, iNOS, MCP-1, ICAM-1 та CXCL-1 у проксимальних канальцевих клітинах канальців та подоцитах через інгібування NF-κ. Зменшення B опосередковано підтверджує цей висновок.
Отже, сприятливий вплив PPS на встановлені атеросклеротичні ураження може включати стабілізацію кількості колагену в бляшках, опосередковану модуляцією активності MMP і TIMP, зменшення інфільтрації макрофагів в атеросклеротичному нальоті та інгібування запалення в моноцитах/макрофагах, які ілюструються зниженням активності MMP, NF-? Активація B та фосфорилювання p38.
PPS також зменшує зв'язування ацетильованих ліпопротеїдів низької щільності з ендотеліальними клітинами45 і вибірково інактивує кілька факторів росту, що зв'язують гепарин. 46 Крім того, PPS є як негативно зарядженим, так і гідрофільним. Дві властивості сприяють його локалізації на поверхні клітин ендотелію та підтримці щита глікокаліксу. 31
Підводячи підсумок, ми показали, що пероральне введення PPS затримує прогресування встановленого атеросклерозу у кроликів WHHL. Ефект PPS був пов'язаний з його здатністю зменшувати запалення, включаючи інфільтрацію макрофагів, та регулювати діяльність ММР та TIMP у стінці атеросклеротичної аорти таким чином, що сприяє відкладенню колагену, а не розпаду колагену. . Ці властивості можуть сприяти стабільності нальоту. Лікування PPS збільшувало активність MMP-2 та TIMP в межах атеросклеротичної бляшки, тоді як воно інгібувало активність MMP-2 та MMP-9 у моноцитах/макрофагах. Потрібні подальші дослідження, щоб оцінити доцільність цих спостережень для ведення пацієнтів із встановленим атеросклерозом.