Коннексин 43: мішень для лікування запалення при вторинних ускладненнях нирок і очей при діабеті Ⅱ

2. Націлювання на запалення при мікросудинних ускладненнях діабету

Цільова протизапальна терапія була запропонована як для профілактики, так і для лікування цукрового діабету, оскільки вона відіграє важливу роль у патогенезі діабету та його ускладнень [54–56]. Відомо, що він є основою прогресування захворювання в різних вікових станах, наприклад, діабеті [55], ожирінні [25] і віковій макулярній дегенерації [57], останнім часом увагу було зосереджено на розробці фармакологічних сполук, які блокують ключові кандидати на запалення, такі як нод-подібний рецептор білка 3 (NLRP3) запалення (наприклад, MCC950) [58], зміни клітинного фенотипу (наприклад, сенолітики) [59] або клітинної функції (наприклад, інгібітори котранспортера-2 натрію й глюкози: SGLT2i) [60–62].

НОВА ФОРМУЛА ТРАВ ДЛЯПРОТИЗАПАЛЬНА ТЕРАПІЯ

Інфламмасому NLRP3 називають «сварливим старим запалення» [63], і вона пов’язана з різними запальними станами, включаючи атеросклероз [64], хворобу Альцгеймера [27], запальні захворювання кишечника [65] та не- алкогольний стеатогепатит [66]. Він посилюється в імунних та епітеліальних клітинах різних типів тканин, де активація завершується секрецією прозапальних медіаторів, інтерлейкіну-1 (IL1) та інтерлейкіну-18 (IL18). У свою чергу, вони активують фактор некрозу пухлини-альфа (TNF) та інтерлейкін -6 (IL6), обидва з яких демонструють підвищення рівня сироватки крові з віком і хворобою та опосередковують запалення/фіброз у багатьох вторинних ускладненнях діабету [67–71]. ]. Оскільки хронічні запальні стани посилюються та зберігаються інфламмасомним шляхом, не дивно, що блокування інфламмасоми NLRP3 напряму (наприклад, MCC950) полегшує запалення в багатьох вікових захворюваннях [60,68,72].

Незважаючи на ці обнадійливі спостереження, повна блокада складної невід’ємної частини вродженої імунної відповіді була сприйнята із занепокоєнням. Активована як молекулярними структурами, пов’язаними з пошкодженням (DAMP), так і молекулярними структурами, пов’язаними з патогеном (PAMP), інфламмасома NLRP3 опосередковує як стерильне, так і нестерильне запалення [73]. Отже, хоча інгібування інфламмасоми NLRP3 може захистити від стерильного запалення, спричиненого ендогенними шкідливими подразниками, це може зробити людей сприйнятливими до травм, якщо пов’язана з PAMP мікробна інфекція не викликає реакції [74,75]. Тим не менш, оскільки NLRP3 було ідентифіковано як ключовий медіатор запалення в більш ніж 80 різних моделях ушкоджень [76–80], не дивно, що різні сполуки почали клінічні випробування, наприклад, Inzomelid (NCT04015076), IFM{{12 }} (DFV890) (NCT04382053) і дапансутріл (OLT1177) (NCT04540120) [81]. Незважаючи на це, препарат, який успішно діє на NLRP3, ще не досяг своєї первинної кінцевої точки, що ускладнюється нашим браком знань про його структуру та потенційні сайти зв’язування [82]. Отже, втручання, спрямовані на наступні медіатори, наприклад, IL1 і TNF, привернули значну увагу. Канакінумаб (ACZ885, Ilaris) — це рекомбінантне людське моноклональне антитіло, яке вибірково пригнічує зв’язування рецептора IL1 і продемонструвало позитивні первинні результати в дослідженні Canakinumab Anti-inflamator Thrombosis Outcome Study (CANTOS) [83]. Згодом він отримав ліцензію на лікування рідкісних запальних станів, включаючи ювенільний артрит [84]. Однак його ефективність виявилася невтішною при лікуванні запалення при діабетичній ретинопатії (NCT01589029), цукровому діабеті I типу (ЦД1) (NCT00947427, [85]) та атеросклерозі (NCT00900146, [86]), ефект, який потенційно пов’язаний до підвищення рівня інфікування та сепсису [87]. Подібні спроби націлитися на TNF включають сполуки, які містять або рецепторні злиті білки (етанерцепт) [88], які пригнічують фізіологічну відповідь на TNF, або моноклональні антитіла (голімумаб, інфліксимаб, адалімумаб і цертолізумаб пегол), усі з яких мали неоднозначний успіх [ 89].

Хоча очевидно, що є чому навчитися в наших пошуках розробки нових втручань, які успішно (а) борються зі стерильним запаленням і (б) роблять це за відсутності серйозних побічних ефектів, недавнє схвалення FDA інгібіторів SGLT2 стало, мабуть, найважливішим кроком вперед у лікуванні та покращенні результатів у пацієнтів з нефропатією [90] та серцево-судинними захворюваннями [91]. Блокуючи котранспорт натрію глюкози та знижуючи рівень глюкози в крові, SGLT2i демонструє покращення ниркових і серцево-судинних наслідків у пацієнтів із цукровим діабетом 2 типу та діабетичною нефропатією [92–94]. У той час як вважається, що початковий захист пов’язаний зі зниженням клубочкової гіперфільтрації, кілька досліджень демонструють, що SGLT2i забезпечує захист шляхом пригнічення запалення та фіброзу, хоча поширені механізми ще не повністю з’ясовані [95–97]. Однак, оскільки рецепт призначений для осіб із ЦД2, а не з ЦД1, і потенційними побічними ефектами, включаючи кетоацидоз [98], підвищений ризик ампутації [99] та посилення інфекції сечостатевого тракту [100], SGLT2i не є універсальним. Як альтернативний підхід, блокатори геміканалів Cx43 є класом препаратів, які включають Gap19 [101] і Tonabersat [102,103]. Вони зв’язуються з напівканалами та закривають їх, щоб запобігти вивільненню численних DAMP, включаючи АТФ (для більш детального огляду того, як ці пептиди працюють, ми посилаємо читача до Кінга та ін., опублікованого в цьому спеціальному випуску) [104]. У присутності DAMP комплекс NLRP3 активується та викликає невідповідну запальну реакцію, стимулюючи та активуючи через локальну паракринну сигналізацію, як інфільтруючи імунні клітини, так і резидентні фібробласти [50,78,105,106]. Лише на цій основі неважко зрозуміти, чому блокатори геміканалів коннексину все частіше вважаються ефективною терапевтичною стратегією інгібування стерильного запалення при хворобі.

3. Блокатори геміканалів Cx43 і лікування запалення при діабеті та його вторинних ускладнень

З доказами того, що зв’язок, опосередкований геміканалами Cx43, сприяє патогенезу та прогресуванню пошкодження тканин при вторинних ускладненнях діабету [49,107,108], препарати, спрямовані на геміканали Cx43, були ідентифіковані як потенційні протизапальні засоби лікування [109,110]. Сполуки, що представляють інтерес, включають пептид 5, який, як відомо, зв’язується з другою позаклітинною петлею Cx43 [111]; Gap26, який імітує першу позаклітинну петлю Cx43 [112]; і CT1, пептид на основі Cx43- [113]. Їхній механізм дії разом із моделями, на яких вони були випробувані, підсумовано в таблиці 1. Ці сполуки спеціально інгібують відкриття півканалу Cx43 [114] і продемонстрували ефективність у запобіганні вивільненню сигналів, що спричиняють пошкодження тканин, і, таким чином, пом’якшують запалення та фіброз. при вторинних ускладненнях діабету [105], включаючи діабетичну нефропатію [108].

Таблиця 1. Блокатори геміканалів Cx43, механізм дії та моделі, на яких вони були випробувані на сьогоднішній день.

4. Напівканали Cx43 і лікування запалення при діабетичних захворюваннях нирок

Діабетична нефропатія широко розглядається як захворювання клубочків, де протеїнурія є домінуючим раннім клінічним маркером [140]. Ознаки ураження клубочка включають пошкодження та стирання подоцитів [141, 142], утворення півмісяця [143], потовщення базальної мембрани [144], інфільтрацію макрофагами [145] та запалення [146]. Ранні дослідження, що оцінювали зв’язок між коннексинами та пошкодженням клубочків, спостерігали підвищену експресію Cx43 як у біоптатах пошкоджених клубочків людини, так і в мишачій моделі нефротоксичного гломерулонефриту (NTS-GN).хронічні захворювання нирок[147]. Моделі NTS-GN демонструють подібну презентацію до мишачої моделі ЦД1 зі стрептозотоцином (STZ), з гістологічними та функціональними дослідженнями, які повідомляють, що у цих мишей розвивається гломерулосклероз, запалення, фіброз і альбумінурія [148]. У мишей NTS-GN посилення Cx43 відбувається через посилення зв’язування транскрипційних факторів активованого білка-1 (AP-1), фосфорильованого (p)-клітинного (c) JUN, датчика p-сигналу, та активатора транскрипції-1 (STAT1) до промотору Cx43 [147]. Крім того, у мишей, які отримували Cx43-специфічний антисмисловий олігодезоксинуклеотид, або у гетерогенних Cx43+/- мишей, індукованих NTS-GN, протеїнурія, азот сечовини крові (BUN) і рівні креатиніну сироватки знижуються [148]. Подібні спостереження також були повідомлені у STZ-індукованих щурів під час лікування Cx43 малою інтерферуючою рибонуклеїновою кислотою (siRNA) [149]. Цей захист може походити від порушення аутофагії, механізму внутрішньоклітинної деградації, який видаляє/переробляє нефункціональні або непотрібні клітинні компоненти для забезпечення ефективного здоров’я та функціонування клітини [149]. Опосередковані через активацію мішені рапаміцину (mTOR) у ссавців, мишачі подоцити (MPC5), оброблені високою глюкозою, у яких експресія Cx43 була знижена через тимчасову трансфекцію siRNA, демонструють знижену активацію mTOR, порушення аутофагічного потоку та зменшення пошкодження подоцитів [149]. Пуринергічна сигналізація, опосередкована паракрином, також була пов’язана з ушкодженням подоцитів, викликаним Cx43, з подоцитами E.11 миші, обробленими трансформуючим фактором росту бета 1 (TGF 1), спільно інкубованими зі специфічним блокуючим пептидом Cx43 Gap26 і блокатором пуринергічних рецепторів сураміном, демонструючи ослаблену реорганізацію цитоскелета. , покращення морфології та зниження апоптозу порівняно з TGF 1 окремо [147].

Незважаючи на те, що за своїм походженням це захворювання клубочків, прогресуючі стадії нефропатії характеризуються важким інтерстиціальним запаленням канальців і фіброзом [150]. Робота в наших лабораторіях пов’язує змінену експресію Cx43 з ушкодженням канальців як у моделях захворювання in vitro [108,135,151,152], так і in vivo [108] [153]. Початкові спостереження виявили приблизне 5-кратне збільшення експресії Cx43 у матеріалі біопсії від осіб із діабетичною нефропатією порівняно зі здоровою контрольною групою [151], у той час як електрофізіологія парних ділянок і біосенсинг АТФ показали, що ця підвищена експресія була паралельна зменшеному гепу- міжклітинного з’єднання (GJIC) і збільшення вивільнення АТФ, опосередкованого геміканалами [151]. У зв’язку з тим, що міжклітинна адгезія є передумовою для утворення щілинних з’єднань, силова спектроскопія однієї клітини АСМ [154] визначила, що ця втрата прямого з’єднання клітин паралельна зменшенню клітинної адгезії, опосередкованої Е-кадгерином [155], ефект значно притуплений ко- інкубація з антагоністами рецептора P2X7 (P2X7R) Suramin, A438079 або A804598 [108,156]. Попередні дослідження пов’язують активацію P2X7R з відкладенням макрофагів і позаклітинного матриксу в обох моделях in vitroдіабетична хвороба нирок[108, 157] та у STZ-індукованих діабетичних мишей [157], у той час як нещодавно ми спостерігали підвищену експресію P2X7R у біоптаті нирок людей з діабетичною нефропатією та в моделі миші з односторонньою обструкцією сечоводу (UUO) [108]. UUO є моделлю поширеного інтерстиціального запалення та фіброзу, яка повторює пізню стадію пошкодження, що спостерігається вдіабетична нирка, незалежно від ініціюючих стимулів [158]. Він широко використовується для механістичних досліджень при всіх формах прогресуючої ХХН [158]. Незважаючи на наші знання про роль активації P2X7R у патогенезі захворювання, спроби націлити на P2X7 були відносно невдалими, потенційно через генетичну варіабельність людського рецептора P2X7, яка може призвести до змінених фармакодинамічних реакцій [159,160]. Отже, визначивши, що порушення з’єднання щілинних з’єднань відбувається паралельно з посиленням опосередкованого геміканалом вивільнення АТФ [151], у поєднанні з доказами того, що підвищений АТФ і стійкий P2X7R пов’язані з виникненням і прогресуванням запалення та фіброзу в різних типах тканин, ми оцінили роль активація як Cx43, так і P2X7R при розбиранні адгеренів і комплексу щільного з’єднання в обох первинних клітинах канальців людини, оброблених TGF 1, спільно інкубованих з інгібіторами P2X7R A438079 і A804598, і в мишачій моделі Cx43+/- UUO [108]. Блокування P2X7R суттєво притупило зміни, викликані TGF 1, у білках адгеренів (E-Cadherin, N-Cadherin) і білків щільного з’єднання (Claudin-2 і Zona Occludins (ZO-1)), водночас відновлюючи клітинну адгезію і парацелюлярна проникність [107]. Не дивно, що ці TGF 1-індуковані ефекти були значно зменшені, коли клітини інкубували разом з апіразою, АТФ-дифосфогідролазою, яка каталізує послідовний гідроліз АТФ до АДФ, потім АМФ і аденозину, що свідчить про наступну роль АТФ у опосередковуючи дії TGF 1. Походження цього сигналу додатково підтверджується нашими недавніми дослідженнями миші Cx43+/− UUO, де розбирання приєднаних (наприклад, E-кадгерину) і щільних (наприклад, ZO{ {38}}) сполучні комплекси були значно притуплені порівняно з контролем дикого типу [108]. Незважаючи на те, що разом ці дослідження підтверджують роль Cx43 і пуринергічної передачі сигналів нижче за течією в пошкодженні канальців, розуміння того, як цей захист надається, є важливим, якщо ви хочете націлити цей зв’язок за допомогою фармакологічного втручання.

На відміну від наведених вище спостережень, Sun et al. нещодавно припустив, що вираз Cx43 знижується вдіабетична хвороба нирокі що надмірна експресія Cx43 з використанням коротких шпилькових РНК послаблює фіброз нирок і зменшує епітеліально-мезенхімальний перехід (EMT) залежно від трансдукції сигналу на карбоксильному кінці у мишей з діабетом 2 типу (db/db) і щурів з дефіцитом рецептора лептину клітини NRK-52E нирки, оброблені високим вмістом (30 мМ) глюкози [161]. Вони пояснили цей незалежний від каналу ефект регуляцією сигнального шляху фактора, що викликає гіпоксію сіртуїну-1альфа (SIRT1-HIF-1A), і нещодавно припустили, що захисні ефекти Cx43 пов’язані з убіквітин-специфічною протеазою 9X (USP9X/FAM), опосередкованою деубіквітинацією [161]. Хоча про наслідки цієї зміненої експресії Cx43 для клітинної комунікації ще належить повідомити в цих моделях, об’єднані дані з інших досліджень свідчать про те, що блокування напівканалів Cx43 через міметичні пептиди може являти собою новий підхід у боротьбі із запаленням і фіброзом у багатьох типах тканин [108,113,162,163]. Пептид 5 є коннексиновим пептидоміметиком, який імітує частину 2-ї позаклітинної петлі Cx43 [111] і довів ефективність у блокуванні напівканалів Cx43 і запобіганні вивільненню АТФ у багатьох моделях пошкодження при внутрішньоочному введенні [126] у спинномозкову рідину [164] і системно [165]. Дослідження підтверджують цільову застосовність і специфічність і дають однакові та значні переваги в різних моделях травм [108,126,164–166]. Наші нещодавні висновки показали, що підвищені рівні TGF 1 збільшують вивільнення АТФ, опосередковане геміканалом Cx43 [151], ефект, який керує опосередкованими P2X7R фенотиповими змінами, пов’язаними з ініціацією часткової ЕМТ у проксимальній області нирки [108,164]. Спільна інкубація епітеліальних клітин проксимальних канальців людини (hPTECs) з пептидом 5, оброблених TGF 1, успішно блокувала поглинання барвника карбоксифлуоресцеїну, опосередковане геміканалами, і вивільнення АТФ у реальному часі, вплив чого було підтверджено відновленням експресії білків приєднання та тісного з’єднання у пошкоджених клітин [108].

Інструмент для клітинної адгезії та підтримки полярності, розбирання комплексів клітинного з’єднання пов’язано з частковим ЕМТ, подіями, які сприяють запаленню та фіброзу [167], останньому з яких сприяє відкладення позаклітинного матриксу (ECM) [152]. Зі збільшенням кількості колагену I в інтерстиції мишей UUO, ефект зменшений у моделі Cx43+/− [168], ми припустили, що модифіковане мікрооточення може викликати фенотипічні зміни через посилене вивільнення АТФ у півканалі Cx43. Отже, ми помітили, що клітини нирок людини, оброблені TGF 1, зв’язуються з підвищеною спорідненістю з колагеном I через ізоформу інтегрину 2 1, взаємодія, яка зміщує фенотип клітини до підвищення експресії пов’язаної з інтегрином кінази, N-кадгерину, фібронектину та колагену IV порівняно з контролем без покриття. Цікаво, що спільна інкубація клітин, оброблених TGF 1, з пептидом 5 значно блокувала збільшення поглинання барвника, опосередкованого геміканалами, і в кінцевому рахунку відновила експресію маркерів ушкодження канальців до рівнів, характерних для контрольних клітин, культивованих на пластику. Крім того, пептид 5 блокував індуковану TGF 1 секрецію колагену I [168], підтверджуючи дані in vivo у миші Cx43+/− [168] і підкреслюючи існування потенційної петлі зворотного зв’язку, в якій аномальний геміканал Cx43 опосередковує АТФ вивільнення збільшує секрецію та відкладення колагену I, останнє з яких увічнює пошкодження канальців через механізм, опосередкований геміканалом Cx43.

Ґрунтуючись на наших опублікованих спостереженнях за пептидом 5, ми нещодавно оцінили ефективність данегаптіду в наданні захисту в моделі ушкодження канальців in vitro. Модифікатор щілинного з’єднання Cx43 [133, 134], ми повідомили, що данегаптид також був здатний блокувати опосередковане геміканалами поглинання барвника, вивільнення АТФ і, отже, індуковані TGF 1 зміни в маркерах ушкодження канальців, наприклад E-Cadherin і N-Cadherin, і фіброзу, наприклад, колагену I , колаген-IV і фібронектин у первинних епітеліальних клітинах канальців людини (hPTEC) [135]. Крім того, ґрунтуючись на доказах того, що Cx43+/− UUO миша демонструє знижену активацію фібробластів і зменшену інфільтрацію макрофагів порівняно з контролем UUO дикого типу [168], ми використали масиви профайлерів протеомів для скринінгу профілю експресії. 125 запальних цитокінів у клітинах первинних проксимальних канальців людини, оброблених TGF 1, у присутності/відсутності данегаптиду [135]. Розчинні хемокіни, молекули адгезії та фактори росту рекрутують і активують інфільтровані імунні клітини та резидентні фібробласти для опосередкування запалення та фіброзу вдіабетична нирка[135]. Однак мало відомо про перемикач, який запускає вивільнення цих хемотаксичних сигналів, або про те, чи має блокування цього перемикання наслідки для гетеротипної клітинної комунікації. Хоча нам ще належить повністю зрозуміти роль активності геміканалу Cx43 у цих паракринних опосередкованих подіях, ми помітили, що данегаптид суттєво блокував Cx43-опосередковане вивільнення АТФ у канальцевих епітеліальних клітинах, щоб заперечити секрецію багатьох медіаторів запалення, включаючи хемокіни, моноцити хемоаттрактантний білок (MCP1), що регулюється при активації, експресується та, ймовірно, секретується нормальними Т-клітинами (RANTES; бере участь у інфільтрації макрофагів [169,170]), запальні інтерлейкіни (IL6 та IL1) та адипокін адипонектин (пов’язаний з диференціацією макрофагів у міофібробласти [171) ]). На підтримку наших даних in vitro та миші Cx43+/− UUO [108], робота Abed et al. продемонстрували, що кількість первинних моноцитів, які прилипають до активованого моношару ендотеліальних клітин миші, зменшується в ендотеліальних клітинах, інкубованих спільно з Gap26 [168]. Отримані дані підкреслюють приголомшливий терапевтичний потенціал впливу на активність геміканалу Cx43 при діабетичній нефропатії та інших формах ХХН. Залишається вирішити, яким чином блокування Cx43 забезпечує захист in vivo, тоді як необхідні подальші дослідження для оцінки ефективності міметичних пептидів Cx43 у клінічних умовах

5. Терапевтичний потенціал блокування Cx43 при діабетичній ретинопатії

Діабетична ретинопатія вражає близько однієї третини людей з діабетом і є основною причиною сліпоти серед населення працездатного віку [172], що часто призводить до втрати зору внаслідок діабетичного макулярного набряку, крововиливу або відшарування сітківки [173]. Це пов’язано з посиленням апоптозу клітин, проникністю судин і порушенням гомеостазу сітківки [173]. Діабетична ретинопатія, розділена на дві клінічні стадії захворювання, спочатку проявляється як непроліферативна форма, яка характеризується запаленням, гіпертрофією, набряком, руйнуванням капілярів, ішемією та втратою цілісності мікросудинного ендотелію, що призводить до аномальної проникності гемато-ретинального бар’єру (БРБ) [ 9]. Наступне зниження кровотоку та надходження поживних речовин призводить до прогресування до проліферативної стадії, де посилене утворення кровоносних судин призводить до кровотечі та утворення рубцевої тканини [9]. Ці патології можуть спричинити відшарування сітківки, що призводить до важкої або повної сліпоти [9].

Втрата зору при ретинопатії пов’язана з руйнуванням пігментного епітелію сітківки (RPE), де періоди стійкої гіперглікемії викликають запалення та апоптоз через підвищену секрецію ключових медіаторів запалення, факторів росту та факторів, індукованих гіпоксією [174]. Вважається, що це запалення активно сприяє пов’язаному пошкодженню судинної системи сітківки через його здатність запускати апоптоз клітин RPE і сприяти неоваскуляризації сітківки. Серед основних молекул, що спричиняють пошкодження, чия активність і експресія, як відомо, регулюється в діабетичному оці, це підвищена секреція фактора росту ендотелію судин (VEGF), який запускає неоваскуляризацію та початок проліферативної стадії діабетичної ретинопатії [175]. У поєднанні з руйнуванням тісних з’єднань між клітинами RPE, порушення пігментного епітелію сітківки дозволяє цим нещодавно розвиненим і крихким кровоносним судинам проштовхнутися і просочитися в макулу. Набряк макули, що виникає в результаті, є одним із найбільших чинників втрати зору при діабетичній ретинопатії [176]. У той час як лазерне лікування [177] та ін’єкції анти-VEGF [178] стабілізують кровоносні судини та запобігають подальшій неоваскуляризації, відповідно, орієнтація вище за течією цього руйнування RPE та запалення є головною увагою в цій галузі. Боротьба із захворюванням на ранніх стадіях і, таким чином, запобігання переходу від непроліферативної до проліферативної стадії не тільки покращить результати лікування пацієнтів, але й зменшить соціально-економічний тягар цього захворювання.

Щоб націлити цю шкоду, важливо зрозуміти, як вона проявляється. Цікаво, що серія подій, які викликають проліферативну діабетичну ретинопатію, має подібну етіологію до тих, які ми бачимо вдіабетична хвороба нирок на останніх стадіях[23]. Як і у випадку з появою та прогресуванням тубулоінтерстиціального фіброзу [167], руйнування пігментного епітелію сітківки пов’язане з розкладанням сполучних білків, а саме ZO-1, E-кадгерину, -катеніну та оклюдину, і зрештою індукцією ЕМТ [179]. ]. Фактично, EMT клітин RPE вважається ініціюючим механізмом у втраті цілісності епітелію та обумовлений змінами TGF, викликаними глюкозою [180]. Крім того, нещодавнє дослідження Lyon et al. виявили, що запалення в поєднанні з глікемічним пошкодженням опосередковує EMT RPE через аберантну активність півканалів, опосередковану Cx43 [50], тоді як пептид 5 блокує втрату експресії ZO-1 і відновлює проникність RPE, виміряну трансепітеліальним опором [125]. Ці дослідження додатково підтверджують велику роботу в галузі біології та офтальмології коннексину, яка в останні роки визначила ключову патологічну роль геміканалів коннексину в офтальмологічних захворюваннях [47].

Як in vitro [105], так і in vivo [181] моделі діабетичної ретинопатії використовувалися для оцінки ролі опосередкованої Cx43 комунікації при лікуванні IL1ß і TNF у присутності високого рівня глюкози. Використовуючи клональні пігментні епітеліальні клітини сітківки людини (ARPE-19) і мишей NOD, Mugisho et al. продемонстрували, що ці клітини демонструють підвищену експресію Cx43, ефект посилюється в присутності як глюкози, так і запалення. Ця підвищена експресія Cx43 супроводжувалася посиленою секрецією прозапальних цитокінів (інтерлейкіну -6, інтерлейкіну -18, білка хемоаттрактанта моноцитів-1 і молекули міжклітинної адгезії 1), що стимулює ангіогенний VEGF [181 ] і позаклітинного матриксного білка колагену IV [125]. Крім того, маючи докази того, що ці клітини вивільняють підвищений рівень АТФ, автори згодом визначили, що ці ефекти були притуплені в присутності блокатора геміканалів Cx43, пептиду 5, тоді як екзогенне застосування АТФ і відновлення відповіді додатково підтвердили роль Cx43 у керуванні ці спостереження in vitro [105,125]. In vivo експресія Cx43 зросла як у мишей Akimba (хоча не Akita), тоді як підвищена експресія також спостерігалася в донорських сітківках з підтвердженою діабетичною ретинопатією порівняно з контрольною групою відповідного віку [182]. Крім того, на основі своїх спостережень in vitro команда розробила in vivo модель діабетичної ретинопатії, в якій прозапальні цитокіни, IL1 і TNF, вводили в склоподібне тіло мишей NOD. Результати показали, що ін’єкція інтравітреальних цитокінів цим мишам викликала низку параметрів, шкідливих для функції тканини, включаючи серйозні вогнища гіперрефлексії склоподібного тіла, розширення судин, набряк мікроглії [183]. З попередніми доказами того, що пептид 5 був здатний запобігти опосередкованому Cx43 витоку судин і загибелі гангліозних клітин сітківки після ішемічного пошкодження сітківки у щурів [159], пептид 5 вводили цим мишам NOD і реєстрували структурні та функціональні параметри. Ін’єкція пептиду 5 значно покращила дилатацію та утворення кульок судин, зменшила накопичення рідини під сітківкою, зменшила інфільтрацію мікроглії у зовнішній ядерний шар та зменшила експресію як NLRP3, так і адаптерного білка ASC, останній з яких свідчить про зв’язок між напівканалами Cx43 та активація інфламмасомного шляху [182].

Оскільки інфламмасома NLRP3 є невід’ємним посередником нашої вродженої імунної відповіді, зв’язок між аномальним вивільненням АТФ, опосередкованим геміканалом Cx43, та активацією інфламмасоми NLRP3 було додатково досліджено in vitro, де збірка комплексу NLRP3, активація каспази 1 та секреція IL1 були заблоковані під час лікування. Клітини ARPE-19, спільно інкубовані з пептидом 5 [105]. Подібним чином, блокатор геміканалів Cx43, Tonabersat (Xiflam), також захищав від пошкодження сітківки, блокуючи опосередковане Cx43 вивільнення АТФ, активацію запалення NLRP3 і вивільнення прозапальних медіаторів, наприклад IL1, IL6 і VEGF, у обох пацієнтів із ARPE, які отримували високий рівень лікування{{16} } клітинах [50] і в органотипових експлантатах сітківки людини [184]. Блокада інфламмасоми NLRP3 на додаток до описаних вище подій послабила імунну відповідь, зменшила розвиток аневризми та відновила функцію клітин. У моделі діабетичної ретинопатії на щурах-альбіносах, уражених світлом, при лікуванні пептидом 5 [126] або тонаберсатом [185] результуючі зміни функції фоторецепторів і проникності судин супроводжувалися зниженням швидкості прогресування захворювання [185].

Хоча докази ролі геміканалів Cx43 у розвитку патології діабетичної ретинопатії є незаперечними, також повідомлялося про втрату функції тканин у відповідь на зміну GJIC. В умовах глікемічного пошкодження зв’язок щілинного з’єднання Cx43 знижується в капілярах сітківки людей з діабетом [185,186], мікросудинних ендотеліальних клітинах щурів [187] і в перицитах [188]. Наслідки цих змін були пов’язані з апоптозом ендотеліальних клітин [187], загибеллю перицитів [186,188] і безклітинним утворенням капілярів [187]. Маючи докази того, що данегаптид забезпечує захист у in vitro моделях діабетичної нефропатії та діабетичної ретинопатії [135,188], було показано, що дипептид підтримує зв’язок щілинного з’єднання між ендотеліальними клітинами, незважаючи на високий глюкозний стрес, як оцінено за допомогою переносу барвника зіскрібком. У первинних ендотеліальних клітинах сітківки щурів данегаптид модулював індуковане високим вмістом глюкози збільшення апоптозу та клітинної проникності [188], таким чином додатково підкреслюючи багатообіцяючі ефекти в регулюванні опосередкованої Cx43 комунікації шляхом модуляції їх активності міметичними пептидами.

Служба підтримки Wecistanche - найбільшого експортера cistanche в Китаї:

Електронна адреса:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Тел.:+86 15292862950

Зверніться в магазин, щоб дізнатися більше про технічні характеристики:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

НАТИСНІТЬ ТУТ, ЩОБ ОТРИМАТИ НАТУРАЛЬНИЙ ОРГАНІЧНИЙ ЕКСТРАКТ ЦИСТАНШИ З 25% ЕХІНАКОЗИДУ ТА 9% АКТЕОЗИДУ ДЛЯ ФУНКЦІЇ НИРОК