Connexin 43: Diabeedi neeru- ja silmapõletiku sekundaarsete tüsistuste ravi eesmärk Ⅱ

2. Põletiku sihtimine diabeedi mikrovaskulaarsete tüsistuste korral

Diabeedi ja selle tüsistuste patogeneesis on sihipärast põletikuvastast ravi soovitatud nii diabeedi ennetamiseks kui ka raviks ning seda on põhjalikult läbi vaadatud [54–56]. Teadaolevalt soodustab haiguse progresseerumist mitmete vanusega seotud seisundite puhul, nt diabeet [55], rasvumine [25] ja vanusega seotud kollatähni degeneratsioon [57], on hiljutine tähelepanu keskendunud selliste farmakoloogiliste ühendite väljatöötamisele, mis blokeerivad peamisi põletikulisi kandidaate, nagu nod-like receptor protein 3 (NLRP3) põletikuline (nt MCC950) [58], muutused raku fenotüübis (nt senolüütikumid) [59] või raku funktsioonis (nt naatrium-glükoosi kaastransporter-2 inhibiitorid: SGLT2i) [60–62].

UUS ÜRTIDE VALMISTUSPÕLETIKUVASTANE RAVI

NLRP3 põletikku on nimetatud "põletiku pahuraks vanameheks" [63] ja see on seotud mitmesuguste põletikuliste seisunditega, sealhulgas ateroskleroos [64], Alzheimeri tõbi [27], põletikuline soolehaigus [65] ja mitte. alkohoolne steatohepatiit [66]. See on immuun- ja epiteelirakkudes ülesreguleeritud erinevates koetüüpides, kus aktivatsioon kulmineerub põletikueelsete vahendajate, interleukiini-1 (IL1) ja interleukiini-18 (IL18) sekretsiooniga. Need omakorda aktiveerivad tuumori nekroosifaktor-alfa (TNF) ja interleukiini-6 (IL6), mille mõlema seerumitasemed suurenevad vanuse ja haigusega ning vahendavad põletikku/fibroosi mitmete diabeedi sekundaarsete tüsistuste korral [67–71 ]. Kuna põletikurada võimendab ja põlistab kroonilisi põletikulisi seisundeid, pole üllatav, et NLRP3 põletiku otsene blokeerimine (nt MCC950) leevendab põletikku mitme vanusega seotud haigestumuse korral [60, 68, 72].

Hoolimata nendest julgustavatest tähelepanekutest on kaasasündinud immuunvastuse kompleksse lahutamatu osa täielikku blokeerimist suhtutud murelikult. Nii kahjustusega seotud molekulaarmustrite (DAMP) kui ka patogeeniga seotud molekulaarsete mustrite (PAMP) poolt aktiveeritud NLRP3 põletikuline põletik vahendab nii steriilset kui ka mittesteriilset põletikku [73]. Järelikult, kuigi NLRP3 põletiku inhibeerimine võib kaitsta endogeensete kahjulike stiimulite poolt põhjustatud steriilse põletiku eest, võib see muuta isikud vastuvõtlikuks vigastustele, kui PAMP-ga seotud mikroobne infektsioon ei tekita vastust [74, 75]. Sellegipoolest, kuna NLRP3 on enam kui 80 erinevas vigastusmudelis [76–80] tuvastatud põletiku peamise vahendajana [76–80], ei ole üllatav, et kliinilistesse uuringutesse on jõudnud erinevad ühendid, nt Inzomelid (NCT04015076), IFM{12 }} (DFV890) (NCT04382053) ja dapansutriil (OLT1177) (NCT04540120) [81]. Sellele vaatamata ei ole ravim, mis edukalt sihib NLRP3, veel oma peamise lõpp-punkti saavutamiseni, mida süvendab meie teadmiste puudumine selle struktuuri ja potentsiaalsete seondumiskohtade kohta [82]. Järelikult on sekkumised allavoolu vahendajate (nt IL1 ja TNF) sihtimiseks pälvinud märkimisväärset tähelepanu. Kanakinumab (ACZ885, Ilaris) on inimese rekombinantne monoklonaalne antikeha, mis inhibeerib selektiivselt IL1 retseptoriga seondumist ja näitas positiivseid esmaseid tulemusi kanakinumabi põletikuvastase tromboosi tulemuste uuringus (CANTOS) [83]. Seejärel sai see litsentsi haruldaste põletikuliste seisundite, sealhulgas juveniilse artriidi raviks [84]. Selle tõhusus osutus aga pettumust valmistavaks põletiku ravis diabeetilise retinopaatia (NCT01589029), I tüüpi suhkurtõve (T1DM) (NCT00947427, [85]) ja ateroskleroosi (NCT00900146, [86]) korral, mis on potentsiaalselt seotud. suurenenud nakatumissageduse ja sepsise suhtes [87]. Sarnased jõupingutused TNF-i sihtimiseks hõlmavad ühendeid, mis sisaldavad kas retseptori sulandvalke (etanertsepti) [88], mis pärsivad füsioloogilist vastust TNF-ile, või monoklonaalseid antikehi (golimumab, infliksimab, adalimumab ja tsertolisumab pegool), mis kõik on saavutanud erineva edu [88]. 89].

Kuigi on ilmne, et meie püüdlustes on palju õppida uute sekkumiste väljatöötamiseks, mis edukalt (a) sihivad steriilset põletikku ja (b) teevad seda tõsiste kõrvaltoimete puudumisel, on hiljutine FDA heakskiit SGLT2 inhibiitoritele olnud võib-olla kõige olulisem samm. nefropaatia [90] ja südame-veresoonkonna haigustega [91] patsientide ravis ja tulemuste parandamisel. Blokeerides naatriumglükoosi kaastransporti ja vähendades vere glükoosisisaldust, näitab SGLT2i paremaid neeru- ja kardiovaskulaarseid tulemusi T2DM-i ja diabeetilise nefropaatiaga patsientidel [92–94]. Kuigi arvatakse, et esialgne kaitse tuleneb glomerulaarse hüperfiltratsiooni vähenemisest, näitavad mitmed uuringud, et SGLT2i annab kaitse põletiku ja fibroosi pärssimise kaudu, ehkki laialt levinud mehhanismid on veel täielikult välja selgitamata [95–97]. Kuid kuna retsept on suunatud T2DM-iga inimestele, mitte T1DM-ile ja võimalikele kõrvaltoimetele, sealhulgas ketoatsidoosile [98], suurenenud amputatsiooniriskile [99] ja suurenenud urogenitaaltrakti infektsioonile [100], siis SGLT2i ei sobi kõigile. Alternatiivse lähenemisviisina on Cx43 poolkanali blokaatorid ravimite klass, kuhu kuuluvad Gap19 [101] ja Tonabersat [102, 103]. Nad seonduvad ja sulgevad poolkanalid, et vältida paljude DAMP-de, sealhulgas ATP vabanemist (üksikasjalikuma ülevaate saamiseks nende peptiidide toimimise kohta viitame lugejale Kingi jt artiklile, mis on avaldatud selles eriväljaandes) [104]. DAMP-de juuresolekul aktiveerub NLRP3 kompleks ja kutsub esile sobimatu põletikulise vastuse, stimuleerides ja aktiveerides kohaliku parakriinse vahendatud signaaliülekande kaudu nii infiltreeruvad immuunrakud kui ka residendist fibroblastid [50,78,105,106]. Ainuüksi selle põhjal ei ole raske mõista, miks konneksiini poolkanali blokaatoreid peetakse üha enam tõhusaks terapeutiliseks strateegiaks haiguse steriilse põletiku pärssimisel.

3. Cx43 poolkanali blokaatorid ja diabeedi ja selle sekundaarsete tüsistuste ravi

Arvestades tõendeid selle kohta, et Cx43 poolkanali vahendatud suhtlus aitab kaasa koekahjustuse patogeneesile ja progresseerumisele diabeedi sekundaarsete tüsistuste korral [49 107 108], on Cx43 poolkanalitele suunatud ravimid tuvastatud potentsiaalsete põletikuvastaste ravimeetoditena [109 110]. Huvipakkuvate ühendite hulka kuuluvad peptiid 5, mis teadaolevalt seondub Cx43 teise ekstratsellulaarse ahelaga [111]; Gap26, mis jäljendab Cx43 esimest ekstratsellulaarset silmust [112]; ja CT1, Cx{15}}põhine peptiid [113]. Nende toimemehhanism koos mudelitega, milles neid on katsetatud, on kokku võetud tabelis 1. Need ühendid inhibeerivad spetsiifiliselt Cx43 poolkanali avanemist [114] ja on näidanud tõhusust koekahjustusi indutseerivate signaalide vabanemise ärahoidmisel ja seega põletiku ja fibroosi leevendamisel. diabeedi sekundaarsete tüsistuste korral [105], sealhulgas diabeetiline nefropaatia [108].

Tabel 1. Cx43 poolkanali blokaatorid, toimemehhanism ja mudelid, milles neid on siiani katsetatud.

4. Cx43 poolkanalid ja diabeetilise neeruhaiguse põletiku ravi

Diabeetilist nefropaatiat peetakse laialdaselt glomerulaarhaiguseks, kus proteinuuria on domineeriv varane kliiniline marker [140]. Glomerulaarkahjustuse tunnuste hulka kuuluvad podotsüütide kahjustus ja tuhmumine [141, 142], poolkuu moodustumine [143], basaalmembraani paksenemine [144], makrofaagide infiltratsioon [145] ja põletik [146]. Varased uuringud, milles hinnati seost konneksiinide ja glomerulaarkahjustuste vahel, täheldasid Cx43 ekspressiooni suurenemist nii vigastatud inimese glomerulitest võetud biopsiates kui ka nefrotoksilise glomerulonefriidi (NTS-GN) hiiremudelis.krooniline neeruhaigus[147]. NTS-GN mudelite esitusviis on sarnane streptozototsiini (STZ) T1DM hiiremudeliga, histoloogilised ja funktsionaalsed uuringud näitavad, et neil hiirtel areneb glomeruloskleroos, põletik, fibroos ja albuminuuria [148]. NTS-GN hiirtel toimub Cx43 ülesreguleerimine aktiveeritud valgu-1 (AP-1) ​​transkriptsioonifaktorite, fosforüülitud (p)-rakulise (c) JUN, p-signaali muunduri, suurenenud seondumise kaudu, ja Cx43 promootori transkriptsiooni-1 (STAT1) aktivaator [147]. Lisaks väheneb Cx43-spetsiifilise antisenss-oligodeoksünukleotiidiga töödeldud hiirtel või NTS-GN-ga indutseeritud heterogeensetel Cx43+/− hiirtel proteinuuria, vere uurea lämmastiku (BUN) ja seerumi kreatiniini tase [148]. Sarnastest tähelepanekutest teatati ka STZ-indutseeritud rottidel, kui neid raviti Cx43 väikese segava ribonukleiinhappega (siRNA) [149]. See kaitse võib tuleneda kahjustatud autofagiast, rakusisesest lagunemismehhanismist, mis eemaldab / taaskasutab düsfunktsionaalseid või mittevajalikke rakukomponente, et tagada raku tõhus tervis ja toimimine [149]. Vahendatuna imetajate rapamütsiini (mTOR) signaaliülekande sihtmärgi aktiveerimise kaudu, kõrge glükoosisisaldusega töödeldud hiire podotsüütides (MPC5), milles Cx43 ekspressioon vähenes mööduva transfektsiooni kaudu siRNA-ga, neil on vähenenud mTOR aktivatsioon, halvenenud autofagiline voog ja vähenenud podotsüütide vigastus [149]. Parakriini vahendatud purinergiline signaaliülekanne on samuti seotud Cx43 indutseeritud podotsüütide kahjustusega, transformeerivate kasvufaktoriga beeta 1 (TGF 1) töödeldud hiire E.11 podotsüütidega, mida inkubeeritakse koos Cx43 spetsiifilise blokeeriva peptiidi Gap26 ja purinergilise retseptori blokaatori suramiiniga, mis näitab tsütoskeleti ümberkorraldamist. , paranenud morfoloogia ja apoptoosi vähenemine võrreldes ainult TGF 1-ga [147].

Kuigi nefropaatia kaugelearenenud staadiumid on glomerulaarhaigus, iseloomustavad seda tõsine tuubulite interstitsiaalne põletik ja fibroos [150]. Töö meie laborites seostab muutunud Cx43 ekspressiooni tuubulite vigastusega nii in vitro [108,135,151,152] kui ka in vivo [108] haigusmudelites [153]. Esialgsed vaatlused tuvastasid Cx43 ekspressiooni ligikaudse 5-kordse suurenemise diabeetilise nefropaatiaga indiviidide biopsiamaterjalis võrreldes terve kontrolliga [151], samas kui paarisplaastri elektrofüsioloogia ja ATP biosenseerimine näitasid, et selle suurenenud ekspressiooniga kaasnes vähenenud vahe. ristmikul rakkudevaheline sidumine (GJIC) ja suurenenud poolkanali vahendatud ATP vabanemine [151]. Rakkudevahelise adhesiooniga, mis on tühimiku moodustumise eeltingimus, tegi AFM-i üksiku raku jõuspektroskoopia [154] kindlaks, et see otsese raku sideme kadumine on paralleelne E-kadheriini vahendatud raku adhesiooni vähenemisega [155], mida kaasnev toime nüristas oluliselt. inkubeerimine P2X7 retseptori (P2X7R) antagonistidega Suramin, A438079 või A804598 [108,156]. Varasemad uuringud seovad P2X7R aktivatsiooni makrofaagide ja rakuvälise maatriksi ladestumisega mõlemas in vitro mudelis.diabeetiline neeruhaigus[108,157] ja STZ-indutseeritud diabeetilistel hiirtel [157], samas kui hiljuti täheldasime P2X7R ekspressiooni suurenemist diabeetilise nefropaatiaga inimeste neerubiopsias ja ühepoolse kusejuha obstruktsiooni (UUO) hiiremudelis [108]. UUO on kaugelearenenud interstitsiaalse põletiku ja fibroosi mudel, mis võtab kokku hilises staadiumis täheldatud kahjustused.diabeetiline neer, olenemata algatavatest stiimulitest [158]. Seda kasutatakse laialdaselt mehaaniliste uuringute jaoks kaugelearenenud kroonilise neeruhaiguse kõigi vormide puhul [158]. Hoolimata meie teadmistest P2X7R aktivatsiooni rollist haiguse patogeneesis, on katsed sihtida P2X7-d olnud suhteliselt ebaõnnestunud, mis võib olla tingitud inimese P2X7 retseptori geneetilisest varieeruvusest, mis võib viia muutunud farmakodünaamiliste reaktsioonideni [159,160]. Järelikult, olles tuvastanud, et kahjustatud lõheühenduse sidumine on paralleelne suurenenud poolkanali poolt vahendatud ATP vabanemisega [151] koos tõenditega, et kõrgenenud ATP ja püsiv P2X7R on seotud põletiku ja fibroosi alguse ja progresseerumisega mitmes koetüübis, hindasime selle rolli. nii Cx43 kui ka P2X7R aktiveerimine adhereenide ja tiheda ühenduskompleksi lahtivõtmisel mõlemas TGF 1-ga töödeldud inimese primaarses tuubulirakkudes, mida inkubeeriti koos P2X7R inhibiitoritega A438079 ja A804598, ning Cx43+/− UUO] hiiremudelis [108] P2X7R blokeerimine nüristas oluliselt TGF 1 poolt esile kutsutud muutusi adhereenides (E-kadheriin, N-kadheriin) ja tihedas ühendusvalkudes (Claudin-2 ja Zona Occludins (ZO-1)), taastades samal ajal mõlema raku adhesiooni ja paratsellulaarne läbilaskvus [107]. Pole üllatav, et need TGF-i 1-indutseeritud toimed vähenesid märkimisväärselt, kui rakke inkubeeriti koos Apyrase'iga, ATP-difosfohüdrolaasiga, mis katalüüsib ATP järjestikust hüdrolüüsi ADP-ks, seejärel AMP-ks ja adenosiiniks, mis viitab ATP rollile allavoolu vahendab TGF 1 toiminguid. Selle signaali päritolu toetavad veelgi meie hiljutised uuringud hiirega Cx43+/− UUO, kus adhereenide lahtivõtmine (nt E-kadheriin) ja tihe (nt ZO{ {38}}) ristmikukompleksid olid metsiktüüpi kontrolliga võrreldes oluliselt nüristunud [108]. Kuigi ühiselt toetavad need uuringud Cx43 ja allavoolu purinergilise signaalimise rolli torukujulise vigastuse korral, on selle kaitse mõistmine oluline, kui soovitakse seda suhtlust farmakoloogilise sekkumise kaudu suunata.

Erinevalt ülaltoodud tähelepanekutest on Sun et al. tegi hiljuti ettepaneku, et Cx43 ekspressioon on alla reguleerituddiabeetiline neeruhaigusja et Cx43 üleekspressioon, kasutades lühikesi juuksenõela RNA-sid, nõrgendab neerufibroosi ja vähendab epiteeli-mesenhümaalset üleminekut (EMT) karboksüülterminaalse signaali ülekandest sõltuval viisil leptiini retseptori puudulikkusega 2. tüüpi diabeetilistel (db/db) hiirtel ja rottidel. neeru NRK-52E-rakud, mida töödeldi kõrge (30 mM) glükoosiga [161]. Nad omistasid selle kanalist mittesõltuva efekti sirtuiin-1 hüpoksia indutseeritava faktori-1alfa (SIRT1-HIF-1A) signaaliraja reguleerimisele ja on hiljuti väitnud, et Cx43 kaitsvad toimed on seotud ubikvitiini-spetsiifilise proteaasi 9X (USP9X/FAM) vahendatud de-ubikvitineerimisega [161]. Kuigi selle muutunud Cx43 ekspressiooni mõju rakusuhtlusele tuleb nendes mudelites veel kirjeldada, näitavad teiste uuringute kombineeritud tõendid, et Cx43 poolkanalite blokeerimine mimeetiliste peptiidide kaudu võib kujutada endast uudset lähenemisviisi põletiku ja fibroosi sihtimisel mitmes koetüübis [108, 113, 162, 163]. Peptiid 5 on konneksiini peptidomimeetikum, mis jäljendab osa Cx43 teisest ekstratsellulaarsest ahelast [111] ja on osutunud efektiivseks Cx43 poolkanalite blokeerimisel ja ATP vabanemise takistamisel mitmete vigastusmudelite korral, kui seda manustatakse silmasiseselt [126], tserebrospinaalvedelikku [164]. ja süsteemselt [165]. Uuringud kinnitavad sihtotstarbelist rakendatavust ja spetsiifilisust ning annavad erinevate vigastusmudelite puhul sarnast ja olulist kasu [108,126,164–166]. Meie hiljutised leiud näitasid, et TGF 1 kõrgenenud tase suurendab Cx43 poolkanali poolt vahendatud ATP vabanemist [151], mis põhjustab P2X7R-vahendatud fenotüübilisi muutusi, mis on seotud osalise EMT initsiatsiooniga neeru proksimaalses piirkonnas [108,164]. TGF 1-ga töödeldud inimese proksimaalsete tuubulite epiteelirakkude (hPTEC-de) koosinkubeerimine peptiidiga 5 blokeeris edukalt poolkanali poolt vahendatud karboksüfluorestseiini värvaine omastamise ja reaalajas ATP vabanemise, mille mõju tõendas adhereenide ja tihedate ühendusvalkude ekspressiooni taastamine vigastatud kehas. rakud [108].

Rakkude adhesiooni ja polaarsuse säilitamise instrumendina on rakuühenduste komplekside lahtivõtmine seotud osalise EMT-ga, mis soodustavad põletikku ja fibroosi [167], millest viimane on tingitud ekstratsellulaarse maatriksi (ECM) ladestumisest [152]. Kuna kollageen I suurenes UUO hiirte interstitsiumis, mis vähenes Cx43+/− mudelis [168], siis oletasime, et modifitseeritud mikrokeskkond võib Cx43 poolt vahendatud poolkanali ATP suurenenud vabanemise kaudu esile kutsuda fenotüüpseid muutusi. Järelikult täheldasime, et TGF 1-ga töödeldud inimese neerurakud seostuvad suurenenud afiinsusega kollageeni I suhtes integriini isovormi 2 1 kaudu, mis nihutas raku fenotüübi integriiniga seotud kinaasi, N-kadheriini, fibronektiini ja kollageen IV võrreldes rakkude katmata kontrolliga. Huvitav on see, et TGF 1-ga töödeldud rakkude koosinkubeerimine peptiidiga 5 blokeeris märkimisväärselt poolkanali poolt vahendatud värvaine omastamise suurenemise ja lõpuks taastas tubulaarse vigastuse markerite ekspressiooni tasemele, mis esindas plastikul kultiveeritud kontrollrakke. Lisaks blokeeris peptiid 5 TGF 1 poolt indutseeritud kollageeni I sekretsiooni [168], kinnitades in vivo andmeid hiire Cx43+/− kohta [168] ja rõhutades potentsiaalse tagasisideahela olemasolu, milles hälbiv Cx43 poolkanal vahendas ATP-d. vabanemine suurendab kollageeni I sekretsiooni ja ladestumist, millest viimane põlistab torukujulise vigastuse Cx43 poolkanali vahendatud mehhanismi kaudu.

Tuginedes meie avaldatud tähelepanekutele peptiidiga 5, hindasime hiljuti Danegaptiidi efektiivsust kaitse andmisel torukujulise vigastuse in vitro mudelis. Cx43 lõhe ristmiku modifikaatorina [133, 134] teatasime, et Danegaptide suutis blokeerida ka poolkanali poolt vahendatud värvi omastamist, ATP vabanemist ja sellest tulenevalt TGF 1 indutseerida muutusi torukujulise vigastuse markerites, nt E-kadheriin ja N-kadheriin ning fibroos I, nt kollane. , kollageen-IV ja fibronektiin inimese primaarsetes tuubulite epiteelirakkudes (hPTEC) [135]. Lisaks, tuginedes tõenditele, et Cx43+/− UUO hiirel on vähenenud fibroblastide aktivatsioon ja vähenenud makrofaagide infiltratsioon võrreldes metsiktüüpi UUO kontrolliga [168], kasutasime ekspressiooniprofiili skriinimiseks proteoomiprofiili massiive. 125 põletikulist tsütokiini TGF 1-ga töödeldud inimese primaarsetes proksimaalsetes tuubulite rakkudes Danegaptiidi juuresolekul/puudumisel [135]. Lahustuvad kemokiinid, adhesioonimolekulid ja kasvufaktorid värbavad ja aktiveerivad infiltreeruvaid immuunrakke ja püsivaid fibroblaste, et vahendada põletikku ja fibroosidiabeetiline neer[135]. Siiski on vähe teada lülitist, mis käivitab nende kemotaktiliste signaalide vabanemise või kas selle lüliti blokeerimine mõjutab heterotüüpset rakusuhtlust. Kuigi me ei ole veel täielikult mõistnud Cx43 poolkanali aktiivsuse rolli nendes parakriinsetes sündmustes, täheldasime, et Danegaptide blokeeris oluliselt Cx43-vahendatud ATP vabanemist tubulaarsetes epiteelirakkudes, et takistada paljude põletikuliste vahendajate, sealhulgas kemokiinide ja monotsüütide sekretsiooni. kemoatraktantne valk (MCP1), reguleeritud aktiveerimisel, normaalsed T-rakud ekspresseeritud ja oletatavasti sekreteeritud (RANTES; osaleb makrofaagide infiltratsioonis [169 170]), põletikulised interleukiinid (IL6 ja IL1) ja adipokiini adiponektiin (seotud makrofaagidest 1-71-le diferentseerumisega). ]). Meie in vitro andmete ja Cx43+/− UUO hiire [108] toetuseks Abed et al. näitasid, et aktiveeritud hiire endoteelirakkude monokihi külge kleepuvate primaarsete monotsüütide arv väheneb koos Gap26-ga inkubeeritud endoteelirakkudes [168]. Leiud rõhutavad Cx43 poolkanali aktiivsuse sihtimise ahvatlevat terapeutilist potentsiaali diabeetilise nefropaatia ja muude kroonilise neeruhaiguse vormide korral. Jääb veel lahendada, kuidas Cx43 blokeerimine annab kaitse in vivo, samas kui Cx43 mimeetiliste peptiidide efektiivsuse hindamiseks kliinilises keskkonnas on vaja täiendavaid uuringuid

5. Cx43 blokeerimise terapeutiline potentsiaal diabeetilise retinopaatia korral

Diabeetiline retinopaatia mõjutab ligikaudu kolmandikku diabeediga inimestest ja on tööealise elanikkonna pimedaks jäämise peamine põhjus [172], mille tagajärjeks on sageli diabeetilise maakula ödeemi, verejooksu või võrkkesta irdumise tagajärjel nägemise kaotus [173]. Selle põhjuseks on suurenenud raku apoptoos, veresoonte läbilaskvus ja võrkkesta homöostaasi häired [173]. Diabeetiline retinopaatia, mis jaguneb haiguse kahte kliinilisse staadiumisse, avaldub esialgu mitteproliferatiivse vormina, mida iseloomustavad põletik, hüpertroofia, turse, kapillaaride lagunemine, isheemia ja mikrovaskulaarse endoteeli terviklikkuse kaotus, mis põhjustab vere-võrkkesta barjääri (BRB) ebanormaalset läbilaskvust. 9]. Järgnev verevoolu ja toitainetega varustatuse vähenemine viib progresseerumiseni proliferatiivsesse staadiumisse, kus veresoonte suurenenud moodustumine põhjustab hemorraagiat ja armkoe moodustumist [9]. Need patoloogiad võivad põhjustada võrkkesta eraldumist, mille tulemuseks on tõsine või täielik pimedus [9].

Nägemiskaotust retinopaatia korral seostatakse võrkkesta pigmendiepiteeli (RPE) lagunemisega, kus püsiva hüperglükeemia perioodid põhjustavad põletikku ja apoptoosi peamiste põletikuliste vahendajate, kasvufaktorite ja hüpoksiaga indutseeritavate tegurite suurenenud sekretsiooni kaudu [174]. Arvatakse, et see põletik aitab aktiivselt kaasa võrkkesta veresoonte kahjustustele, kuna see suudab vallandada RPE-rakkude apoptoosi ja soodustab võrkkesta neovaskularisatsiooni. Peamistest kahjustusi indutseerivatest molekulidest, mille aktiivsus ja ekspressioon diabeetilises silmas on teadaolevalt ülesreguleeritud, on vaskulaarse endoteeli kasvufaktori (VEGF) suurenenud sekretsioon, mis vallandab neovaskularisatsiooni ja diabeetilise retinopaatia proliferatiivse staadiumi [175]. Koos RPE rakkude vaheliste tihedate ühenduste lagunemisega võimaldab võrkkesta pigmendiepiteeli katkemine nendel äsja arenenud ja habrastel veresoontel läbi suruda ja lekkida maakulasse. Sellest tulenev kollatähni turse on diabeetilise retinopaatia korral üks suurimaid nägemise kaotuse põhjustajaid [176]. Kuigi laserravi [177] ja VEGF-i vastased süstid [178] stabiliseerivad veresooni ja hoiavad ära edasise neovaskularisatsiooni, on selle RPE lagunemise ja põletiku vastu suunatud suunamine selles valdkonnas põhirõhk. Seisundiga tegelemine selle varases staadiumis ja seega mitteproliferatiivsest proliferatiivsest staadiumist ülemineku vältimine mitte ainult ei paranda patsiendi tulemusi, vaid vähendab selle haiguse sotsiaalmajanduslikku koormust.

Selle kahjustuse sihtimisel on oluline mõista, kuidas see avaldub. Huvitaval kombel on sündmuste jada, mis põhjustab proliferatiivset diabeetilist retinopaatiat, sarnase etioloogiaga kui need, mida näemehilises staadiumis diabeetiline neeruhaigus[23]. Sarnaselt tubulointerstitsiaalse fibroosi alguse ja progresseerumisega [167] on võrkkesta pigmendiepiteeli lagunemine seotud ühendusvalkude, nimelt ZO-1, E-kadheriini, -kateniini ja okludiini, lagunemisega ning lõpuks EMT esilekutsumisega [179]. ]. Tegelikult peetakse RPE-rakkude EMT-d epiteeli terviklikkuse kaotuse käivitavaks käivitajaks ja seda põhjustavad glükoosi põhjustatud muutused TGF-is [180]. Veelgi enam, Lyoni jt hiljutine uuring. tuvastas, et põletik koos glükeemilise kahjustusega vahendab RPE EMT-d Cx43 vahendatud poolkanali aktiivsuse kõrvalekalde kaudu [50], samas kui peptiid 5 blokeeris ZO-1 ekspressiooni kadumise ja taastab RPE läbilaskvuse, mõõdetuna transepiteliaalse resistentsuse järgi [125]. Need uuringud toetavad veelgi ulatuslikku tööd konneksiini bioloogia ja oftalmoloogia valdkonnas, mis on viimastel aastatel tuvastanud konneksiini poolkanalite võtmerolli oftalmoloogiliste haiguste korral [47].

Nii in vitro [105] kui ka in vivo [181] diabeetilise retinopaatia mudeleid on kasutatud Cx43 vahendatud kommunikatsiooni rolli hindamiseks IL1ß ja TNF-ga ravimisel kõrge glükoosisisalduse juuresolekul. Kasutades klonaalseid inimese võrkkesta pigmendi epiteelirakke (ARPE-19) ja NOD-hiiri, Mugisho et al. näitasid, et neil rakkudel on suurenenud Cx43 ekspressioon, mis võimendub nii glükoosi kui ka põletiku juuresolekul. Selle suurenenud Cx43 ekspressiooniga kaasnes põletikueelsete tsütokiinide (interleukiin-6, interleukiin-18, monotsüütide kemoatraktantne valk-1 ja rakkudevaheline adhesioonimolekul 1) suurenenud sekretsioon, angiogeenne soodustav VEGF [181 ] ja allavoolu ekstratsellulaarse maatriksi valgu kollageen-IV [125]. Lisaks leidsid autorid, et need rakud vabastavad kõrgendatud ATP taseme, leidsid autorid, et need mõjud nõrgenesid Cx43 poolkanali blokaatori peptiidi 5 juuresolekul, samas kui ATP eksogeenne kasutamine ja vastuse taastamine kinnitas veelgi Cx43 rolli autojuhtimises. need in vitro vaatlused [105,125]. In vivo Cx43 ekspressioon suurenes nii Akimba (kuigi mitte Akita) hiirtel, samas kui suurenenud ekspressiooni täheldati ka kinnitatud diabeetilise retinopaatiaga doonori võrkkestas võrreldes vanusega sobivate kontrollidega [182]. Lisaks töötas meeskond oma in vitro vaatlustele tuginedes välja diabeetilise retinopaatia in vivo mudeli, milles NOD hiirte klaaskehasse süstiti põletikueelseid tsütokiine IL1 ja TNF. Tulemused näitasid, et klaaskehasiseste tsütokiinide süstimine nendesse hiirtesse kutsus esile hulga koefunktsiooni kahjustavaid parameetreid, sealhulgas rasked klaaskeha hüperpeegelduvad kolded, veresoonte laienemine, turse mikrogliia ülesreguleerimine [183]. Varasemate tõenditega, et peptiid 5 suutis pärast võrkkesta isheemilist kahjustust rottidel ära hoida Cx43-vahendatud veresoonte leket ja võrkkesta ganglionrakkude surma [159], manustati neile NOD hiirtele peptiidi 5 ning registreeriti struktuursed ja funktsionaalsed parameetrid. Peptiidi 5 süstimine parandas oluliselt veresoonte laienemist ja helmestamist, vähendas subretinaalse vedeliku kogunemist, vähendas mikrogliia infiltratsiooni välimisse tuumakihti ning nii NLRP3 kui ka adaptervalgu ASC ekspressiooni, millest viimane viitab seosele Cx43 poolkanalite ja põletikuraja aktiveerimine [182].

Kuna NLRP3 põletik on meie kaasasündinud immuunvastuse lahutamatu vahendaja, uuriti seost ebanormaalse Cx43 poolkanali poolt vahendatud ATP vabanemise ja NLRP3 põletikulise aktivatsiooni vahel in vitro, kus NLRP3 kompleksi kokkupanek, kaspaas 1 aktivatsioon ja IL1 sekretsioon blokeeriti ravitud ravis. ARPE-19 rakke inkubeeriti koos peptiidiga 5 [105]. Samamoodi kaitses Cx43 poolkanali blokaator Tonabersat (Xiflam) võrkkesta vigastuse eest, blokeerides Cx43 vahendatud ATP vabanemise, NLRP3 põletikulise aktivatsiooni ja põletikueelsete vahendajate, nt IL1, IL6 ja VEGF, vabanemise mõlema kõrge raviga ARPE korral.{16} } rakkudes [50] ja inimese võrkkesta organotüüpsetes eksplantaatides [184]. NLRP3 põletiku blokeerimine lisaks ülalkirjeldatud sündmustele summutas immuunvastust, vähendas aneurüsmi arengut ja taastas raku funktsiooni. Diabeetilise retinopaatia valguskahjustusega albiinorottide mudelis, mida raviti kas peptiidiga 5 [126] või Tonabersatiga [185], kaasnes täheldatud muutustega fotoretseptori funktsioonis ja veresoonte läbilaskvuses haiguse progresseerumise kiiruse vähenemine [185].

Kuigi tõendid Cx43 poolkanalite rolli kohta diabeetilise retinopaatia patoloogias on vaieldamatud, on teatatud ka koefunktsiooni kaotusest vastusena muutunud GJIC-le. Glükeemilise kahjustuse tingimustes väheneb Cx43 vaheühenduse side diabeeti põdevate inimeste võrkkesta kapillaarides [185, 186], roti mikrovaskulaarsetes endoteelirakkudes [187] ja peritsüütides [188]. Nende muutuste tagajärjed olid seotud endoteelirakkude apoptoosiga [187], peritsüütide surmaga [186, 188] ja atsellulaarsete kapillaaride moodustumisega [187]. Arvestades tõendeid selle kohta, et Danegaptiid pakub kaitset diabeetilise nefropaatia ja diabeetilise retinopaatia in vitro mudelites [135,188], on spetsiifiliselt näidatud, et dipeptiid säilitab endoteelirakkude vahel lõheühenduse vaatamata kõrgele glükoosistressile, mida hinnati kraapimiskoormusega värviülekande abil. Primaarsetes roti võrkkesta endoteelirakkudes moduleeris Danegaptide kõrge glükoosisisaldusega indutseeritud apoptoosi ja rakkude läbilaskvuse suurenemist [188], tõstes seega veelgi esile paljutõotavad mõjud Cx43 vahendatud kommunikatsiooni reguleerimisel nende aktiivsuse moduleerimise kaudu mimeetiliste peptiididega.

Wecistanche'i tugiteenus - Hiina suurim tsistanšeksportija:

E-post:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Lisateabe saamiseks ostke:

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

25% EHHINAKOSIIDI JA 9% AKTEOSIIDI NEERUTUNGIMISEKS LOODUSLIKU ORGAANILISE TASTANHEKSTRAKTI SAAMISEKS KLIKI SIIA