Коннексин 43: мишень для лечения воспаления при вторичных осложнениях почек и глаз при диабете Ⅱ

2. Борьба с воспалением при микрососудистых осложнениях диабета

Таргетная противовоспалительная терапия, играющая важную роль в патогенезе диабета и его осложнений, была предложена как для профилактики, так и для лечения диабета и прошла обширные обзоры [54–56]. Известно, что они лежат в основе прогрессирования заболевания при различных возрастных состояниях, например, диабете [55], ожирении [25] и возрастной макулярной дегенерации [57]. В последнее время внимание было сосредоточено на разработке фармакологических соединений, которые блокируют ключевых кандидатов на воспалительные процессы, таких как nod-подобный рецепторный белок 3 (NLRP3), воспаление (например, MCC950) [58], изменения клеточного фенотипа (например, сенолитики) [59] или клеточной функции (например, ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера-2): SGLT2i) [60–62].

НОВАЯ ФОРМУЛА ТРАВ ДЛЯПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНАЯ ТЕРАПИЯ

Инфламмасому NLRP3 называют «сварливым стариком воспаления» [63] и она связана с различными воспалительными состояниями, включая атеросклероз [64], болезнь Альцгеймера [27], воспалительные заболевания кишечника [65] и неинфекционные заболевания. алкогольный стеатогепатит [66]. Его активность повышается в иммунных и эпителиальных клетках различных типов тканей, где активация завершается секрецией провоспалительных медиаторов, интерлейкина-1 (IL1) и интерлейкина-18 (IL18). В свою очередь, они активируют фактор некроза опухоли-альфа (TNF) и интерлейкин-6 (IL6), уровни которых в сыворотке повышаются с возрастом и заболеванием и опосредуют воспаление/фиброз при множественных вторичных осложнениях диабета [67–71]. ]. Поскольку хронические воспалительные состояния усиливаются и сохраняются за счет воспалительного пути, неудивительно, что непосредственная блокировка воспалительной системы NLRP3 (например, MCC950) облегчает воспаление при многих возрастных заболеваниях [60,68,72].

Несмотря на эти обнадеживающие наблюдения, тотальная блокада сложной неотъемлемой части врожденного иммунного ответа вызывает беспокойство. Активируемая как молекулярными паттернами, связанными с повреждением (DAMP), так и молекулярными паттернами, связанными с патогенами (PAMP), воспалительная сома NLRP3 опосредует как стерильное, так и нестерильное воспаление [73]. Следовательно, хотя ингибирование воспаления NLRP3 может защитить от стерильного воспаления, вызванного эндогенными вредными стимулами, это может сделать людей восприимчивыми к травмам, когда PAMP-ассоциированная микробная инфекция не может вызвать ответ [74,75]. Тем не менее, поскольку NLRP3 был идентифицирован как ключевой медиатор воспаления в более чем 80 различных моделях повреждений [76–80], неудивительно, что различные соединения прошли клинические испытания, например, Инзомелид (NCT04015076), IFM{{12 }} (DFV890) (NCT04382053) и дапансутрил (OLT1177) (NCT04540120) [81]. Несмотря на это, препарат, успешно воздействующий на NLRP3, еще не достиг своей первичной конечной точки, и это наблюдение усугубляется отсутствием у нас знаний о его структуре и потенциальных сайтах связывания [82]. Следовательно, вмешательства, нацеленные на нижестоящие медиаторы, например, IL1 и TNF, получили значительное внимание. Канакинумаб (ACZ885, Ilaris) представляет собой рекомбинантное человеческое моноклональное антитело, которое селективно ингибирует связывание рецептора IL1 и продемонстрировало положительные первичные результаты в исследовании исходов противовоспалительного тромбоза канакинумаба (CANTOS) [83]. Впоследствии он получил лицензию на лечение редких воспалительных состояний, включая ювенильный артрит [84]. Однако его эффективность оказалась разочаровывающей при лечении воспаления при диабетической ретинопатии (NCT01589029), сахарном диабете I типа (СД1) (NCT00947427, [85]) и атеросклерозе (NCT00900146, [86]), эффект, потенциально связанный к увеличению частоты инфекций и сепсиса [87]. Подобные усилия по нацеливанию на TNF включают соединения, которые содержат либо слитые с рецепторами белки (этанерцепт) [88], которые подавляют физиологический ответ на TNF, либо моноклональные антитела (голимумаб, инфликсимаб, адалимумаб и цертолизумаб пегол), все из которых имели неоднозначный успех [88]. 89].

Хотя очевидно, что нам еще предстоит многому научиться в нашем стремлении разработать новые методы лечения, которые успешно (а) воздействуют на стерильное воспаление и (б) действуют при отсутствии серьезных побочных эффектов, недавнее одобрение FDA ингибиторов SGLT2, возможно, стало наиболее важным шагом. вперед в ведении и улучшении результатов лечения пациентов с нефропатией [90] и сердечно-сосудистыми заболеваниями [91]. Блокируя котранспорт глюкозы натрия и снижая уровень глюкозы в крови, SGLT2i демонстрирует улучшение почечных и сердечно-сосудистых исходов у пациентов с СД2 и диабетической нефропатией [92–94]. Хотя считается, что первоначальная защита обусловлена ​​снижением клубочковой гиперфильтрации, несколько исследований показывают, что SGLT2i обеспечивает защиту посредством подавления воспаления и фиброза, хотя широко распространенные механизмы еще предстоит полностью выяснены [95–97]. Однако, поскольку назначение препарата предназначено для лиц с СД2, а не СД1, и потенциальными побочными эффектами, включая кетоацидоз [98], повышенный риск ампутации [99] и повышенную инфекцию мочеполовых путей [100], SGLT2i не является универсальным для всех. В качестве альтернативного подхода можно использовать блокаторы гемиканалов Cx43 — класс препаратов, включающий Gap19 [101] и Tonabersat [102,103]. Они связываются и закрывают полуканалы, предотвращая высвобождение многочисленных DAMP, включая АТФ (для более подробного обзора того, как работают эти пептиды, мы отсылаем читателя к книге King et al., опубликованной в этом специальном выпуске) [104]. В присутствии DAMP комплекс NLRP3 активируется и вызывает неадекватную воспалительную реакцию, стимулируя и активируя через локальную паракринную опосредованную передачу сигналов, как инфильтрируя иммунные клетки, так и резидентные фибробласты [50,78,105,106]. Уже на этом основании нетрудно понять, почему блокаторы полуканалов коннексина все чаще рассматриваются как эффективная терапевтическая стратегия ингибирования стерильного воспаления при заболевании.

3. Блокаторы гемиканалов Cx43 и лечение воспаления при диабете и его вторичных осложнениях.

Имея доказательства того, что связь, опосредованная полуканалами Cx43, способствует патогенезу и прогрессированию повреждения тканей при вторичных осложнениях диабета [49,107,108], препараты, нацеленные на полуканалы Cx43, были идентифицированы как потенциальные противовоспалительные методы лечения [109,110]. Интересующие соединения включают пептид 5, который, как известно, связывается со второй внеклеточной петлей Cx43 [111]; Gap26, который имитирует первую внеклеточную петлю Cx43 [112]; и CT1, пептид на основе Cx43- [113]. Их механизм действия, а также модели, на которых они были опробованы, суммированы в Таблице 1. Эти соединения специфически ингибируют открытие полуканалов Cx43 [114] и продемонстрировали эффективность в предотвращении высвобождения сигналов, вызывающих повреждение тканей, и, таким образом, облегчают дальнейшее воспаление и фиброз. при вторичных осложнениях диабета [105], включая диабетическую нефропатию [108].

Таблица 1. Блокаторы полуканалов Cx43, механизм действия и модели, в которых они были апробированы на сегодняшний день.

4. Полуканалы Cx43 и лечение воспаления при диабетической болезни почек.

Диабетическую нефропатию широко рассматривают как заболевание клубочков, при котором протеинурия является преобладающим ранним клиническим маркером [140]. Признаки повреждения клубочков включают повреждение и стирание подоцитов [141, 142], образование серповидной формы [143], утолщение базальной мембраны [144], макрофагальную инфильтрацию [145] и воспаление [146]. Ранние исследования, оценивающие связь между коннексинами и повреждением клубочков, выявили повышенную экспрессию Cx43 как в биоптатах поврежденных клубочков человека, так и в мышиной модели нефротоксического гломерулонефрита (NTS-GN).хроническая болезнь почек[147]. Модели NTS-GN демонстрируют сходство с моделью СД1 на стрептозотоцине (STZ) у мышей, при этом гистологические и функциональные исследования показывают, что у этих мышей развивается гломерулосклероз, воспаление, фиброз и альбуминурия [148]. У мышей NTS-GN усиление регуляции Cx43 происходит за счет увеличения связывания активированного белка -1 (AP-1) ​​факторов транскрипции, фосфорилированного (p)-клеточного (c) JUN, преобразователя p-сигнала, и активатор транскрипции -1 (STAT1) на промоторе Cx43 [147]. Кроме того, у мышей, получавших Cx43-специфический антисмысловой олигодезоксинуклеотид, или у гетерогенных мышей Cx43+/-, индуцированных NTS-GN, снижались протеинурия, азот мочевины крови (АМК) и уровни креатинина в сыворотке [148]. Аналогичные наблюдения были также зарегистрированы у крыс, индуцированных STZ, при лечении малой интерферирующей рибонуклеиновой кислотой Cx43 (siRNA) [149]. Эта защита может быть связана с нарушением аутофагии, механизма внутриклеточной деградации, который удаляет/перерабатывает дисфункциональные или ненужные клеточные компоненты для обеспечения эффективного здоровья и функционирования клетки [149]. Опосредовано активацией передачи сигналов рапамицина (mTOR) у млекопитающих, обработанные высоким содержанием глюкозы подоциты мыши (MPC5), в которых экспрессия Cx43 была снижена посредством временной трансфекции siRNA, демонстрируют снижение активации mTOR, нарушение аутофагического потока и снижение повреждения подоцитов [149]. Паракринно-опосредованная пуринергическая передача сигналов также была связана с повреждением подоцитов, индуцированным Cx43, при этом подоциты E.11 мыши, обработанные трансформирующим фактором роста бета 1 (TGF 1), инкубировались совместно со специфичным для Cx43 блокирующим пептидом Gap26 и блокатором пуринергических рецепторов сурамином, демонстрируя ослабленную реорганизацию цитоскелета. , улучшение морфологии и снижение апоптоза по сравнению с одним TGF 1 [147].

Несмотря на то, что по своей природе нефропатия является гломерулярным заболеванием, поздние стадии нефропатии характеризуются тяжелым интерстициальным воспалением канальцев и фиброзом [150]. Работа в наших лабораториях связывает измененную экспрессию Cx43 с повреждением канальцев как в моделях заболевания in vitro [108,135,151,152], так и in vivo [108] [153]. Первоначальные наблюдения выявили примерно 5-кратное увеличение экспрессии Cx43 в биопсийном материале у людей с диабетической нефропатией по сравнению со здоровым контролем [151], в то время как электрофизиология парных участков и биосенсорство АТФ показали, что это увеличение экспрессии сопровождалось уменьшением гэп-нефропатии. межклеточное соединение соединения (GJIC) и повышенное высвобождение АТФ, опосредованное полуканалами [151]. Поскольку межклеточная адгезия является предпосылкой для образования щелевых соединений, силовая спектроскопия одиночных клеток с помощью АСМ [154] определила, что эта потеря прямого сцепления клеток параллельна уменьшению клеточной адгезии, опосредованной E-кадгерином [155], эффект, значительно притупляемый совместным инкубация с антагонистами рецептора P2X7 (P2X7R) Сурамином, A438079 или A804598 [108,156]. Предыдущие исследования связывают активацию P2X7R с отложением макрофагов и внеклеточного матрикса в обеих моделях in vitro.диабетическая болезнь почек[108,157] и у STZ-индуцированных мышей с диабетом [157], в то время как недавно мы наблюдали повышенную экспрессию P2X7R в почечной биопсии людей с диабетической нефропатией и на мышиной модели односторонней обструкции мочеточника (UUO) [108]. UUO представляет собой модель развитого интерстициального воспаления и фиброза, которая воспроизводит повреждения на поздней стадии, наблюдаемые придиабетическая почка, независимо от инициирующих стимулов [158]. Он широко используется для механистических исследований при всех формах распространенной ХБП [158]. Несмотря на наши знания о роли активации P2X7R в патогенезе заболевания, попытки воздействовать на P2X7 оказались относительно безуспешными, возможно, из-за генетической изменчивости человеческого рецептора P2X7, которая может приводить к измененным фармакодинамическим ответам [159,160]. Следовательно, определив, что нарушение сцепления щелевых соединений сопровождается повышенным высвобождением АТФ, опосредованным полуканалами [151], в сочетании с доказательствами того, что повышенный уровень АТФ и устойчивый уровень P2X7R связаны с возникновением и прогрессированием воспаления и фиброза во многих типах тканей, мы оценили роль активация как Cx43, так и P2X7R при разборке адгезивов и комплекса плотных соединений в обоих обработанных TGF 1 первичных клетках канальцев человека, совместно инкубированных с ингибиторами P2X7R A438079 и A804598, а также в мышиной модели Cx43+/- UUO [108]. Блокирование P2X7R значительно притупляло TGF 1, вызывая изменения в адгезинах (E-кадгерин, N-кадгерин) и белках плотных соединений (клаудин-2 и зона окклюдины (ZO-1)), одновременно восстанавливая как клеточную адгезию и парацеллюлярная проницаемость [107]. Неудивительно, что эти эффекты, индуцированные TGF 1-, были значительно уменьшены, когда клетки совместно инкубировались с апиразой, АТФ-дифосфогидролазой, которая катализирует последовательный гидролиз АТФ до АДФ, затем АМФ и аденозина, что указывает на последующую роль АТФ в опосредует действие TGF 1. Происхождение этого сигнала дополнительно подтверждается нашими недавними исследованиями на мышах Cx43+/- UUO, где происходит разборка адгезивов (например, E-кадгерина) и плотных (например, ZO{ {38}}) соединительные комплексы были значительно притуплены по сравнению с контролем дикого типа [108]. Хотя в совокупности эти исследования подтверждают роль Cx43 и нижестоящих пуринергических сигналов при повреждении канальцев, понимание того, как обеспечивается эта защита, имеет важное значение, если вы хотите нацелить эту связь посредством фармакологического вмешательства.

В отличие от наблюдений, приведенных выше, Sun et al. недавно предположили, что экспрессия Cx43 подавляется удиабетическая болезнь почеки что сверхэкспрессия Cx43 с использованием коротких шпилечных РНК ослабляет фиброз почек и уменьшает эпителиально-мезенхимальный переход (ЕМТ) зависимым от карбоксильно-концевой сигнальной трансдукции способом у мышей с диабетом 2 типа (db/db) с дефицитом рецептора лептина (db/db) и у крыс. NRK-52E-клетки почек, обработанные высоким содержанием (30 мМ) глюкозы [161]. Они объяснили этот независимый от канала эффект регуляцией сигнального пути сиртуин-1 фактора, индуцируемого гипоксией-1альфа (SIRT1-HIF-1A), и совсем недавно предположили, что защитные эффекты Cx43 связаны с деубиквитинированием, опосредованным убиквитин-специфической протеазой 9X (USP9X/FAM) [161]. Хотя в этих моделях еще предстоит сообщить о последствиях этой измененной экспрессии Cx43 для клеточной коммуникации, совокупные данные других исследований позволяют предположить, что блокирование полуканалов Cx43 с помощью миметических пептидов может представлять собой новый подход к борьбе с воспалением и фиброзом во многих типах тканей [108,113,162,163]. Пептид 5 представляет собой пептидомиметик коннексина, который имитирует часть 2-й внеклеточной петли Cx43 [111] и доказал свою эффективность в блокировании полуканалов Cx43 и предотвращении высвобождения АТФ при множественных моделях повреждения при внутриглазной доставке [126] и в спинномозговую жидкость [164]. и системно [165]. Исследования подтверждают целевую применимость и специфичность и дают схожие и значительные преимущества для разных моделей травм [108, 126, 164–166]. Наши недавние результаты показали, что повышенные уровни TGF 1 увеличивают высвобождение АТФ, опосредованное полуканалами Cx43 [151], эффект, который приводит к опосредованным P2X7R фенотипическим изменениям, связанным с инициацией частичного ЕМТ в проксимальной области почки [108,164]. Совместная инкубация обработанных TGF 1 эпителиальных клеток проксимальных канальцев человека (hPTEC) с пептидом 5 успешно блокировала опосредованное полуканалами поглощение красителя карбоксифлуоресцеина и высвобождение АТФ в реальном времени, о влиянии которого свидетельствовало восстановление экспрессии адгезивов и белков плотных соединений в поврежденных клетках. клетки [108].

Разборка комплексов клеточных соединений, способствующая адгезии клеток и поддержанию полярности, связана с частичным ЭМП, событиями, которые предрасполагают к воспалению и фиброзу [167], последнему из которых способствует отложение внеклеточного матрикса (ECM) [152]. Поскольку коллаген I увеличился в интерстиции мышей UUO, а эффект уменьшился в модели Cx43+/- [168], мы предположили, что модифицированное микроокружение может вызывать фенотипические изменения за счет увеличения высвобождения АТФ в полуканалах, опосредованного Cx43. Следовательно, мы наблюдали, что TGF 1 воздействовал на связь клеток почек человека с повышенным сродством к коллагену I через изоформу интегрина 2 1, взаимодействие, которое сместило фенотип клетки в сторону повышенной экспрессии интегрин-связанной киназы, N-кадгерина, фибронектина и коллаген IV по сравнению с клетками непокрытого контроля. Интересно, что совместная инкубация клеток, обработанных TGF 1, с пептидом 5 значительно блокировала увеличение поглощения красителя, опосредованного полуканалами, и в конечном итоге восстанавливала экспрессию маркеров повреждения канальцев до уровней, репрезентативных для контрольных клеток, культивируемых на пластике. Более того, пептид 5 блокировал индуцированную TGF1 секрецию коллагена I [168], что подтверждает данные in vivo у мышей Cx43+/- [168] и подчеркивает существование потенциальной петли обратной связи, в которой аберрантный полуканал Cx43 опосредует АТФ. высвобождение увеличивает секрецию и отложение коллагена I, последнее из которых закрепляет повреждение канальцев посредством механизма, опосредованного полуканалами Cx43.

Основываясь на наших опубликованных наблюдениях за пептидом 5, мы недавно оценили эффективность данегаптида в обеспечении защиты на модели повреждения канальцев in vitro. Модификатор щелевого соединения Cx43 [133,134] мы сообщили, что данегаптид также способен блокировать опосредованное полуканалами поглощение красителя, высвобождение АТФ и, следовательно, индуцированные TGF 1 изменения в маркерах повреждения канальцев, например, E-кадгерина и N-кадгерина, и фиброза, например, коллагена I. , коллаген-IV и фибронектин в первичных эпителиальных клетках канальцев человека (hPTEC) [135]. Кроме того, основываясь на доказательствах того, что у мышей Cx43+/- UUO наблюдается пониженная активация фибробластов и меньшая инфильтрация макрофагов по сравнению с контролем UUO дикого типа [168], мы использовали массивы профилировщиков протеомов для скрининга профиля экспрессии. 125 воспалительных цитокинов в TGF-1 обрабатывали первичные клетки проксимальных канальцев человека в присутствии/отсутствии данегаптида [135]. Растворимые хемокины, молекулы адгезии и факторы роста привлекают и активируют инфильтрирующие иммунные клетки и резидентные фибробласты, опосредуя воспаление и фиброз.диабетическая почка[135]. Однако мало что известно о переключателе, который запускает высвобождение этих хемотаксических сигналов, и о том, имеет ли блокирование этого переключателя значение для гетеротипической клеточной коммуникации. Хотя нам еще предстоит полностью понять роль активности полуканалов Cx43 в этих паракринных событиях, мы заметили, что данегаптид значительно блокировал Cx43-опосредованное высвобождение АТФ в эпителиальных клетках канальцев, сводя на нет секрецию многих медиаторов воспаления, включая хемокины, моноциты. хемоаттрактантный белок (MCP1), регулируемый при активации, экспрессируемый и предположительно секретируемый нормальными Т-клетками (RANTES; участвует в инфильтрации макрофагов [169,170]), воспалительные интерлейкины (IL6 и IL1) и адипокин адипонектин (связанный с дифференцировкой макрофагов в миофибробласты [171] ]). В подтверждение наших данных in vitro и мыши Cx43+/- UUO [108] работа Abed et al. продемонстрировали, что количество первичных моноцитов, которые прилипают к активированному монослою эндотелиальных клеток мыши, снижается в эндотелиальных клетках, совместно инкубированных с Gap26 [168]. Полученные данные подчеркивают привлекательный терапевтический потенциал воздействия на активность полуканалов Cx43 при диабетической нефропатии и других формах ХБП. Еще предстоит решить, как блокирование Cx43 обеспечивает защиту in vivo, в то время как необходимы дальнейшие исследования для оценки эффективности пептидов-миметиков Cx43 в клинических условиях.

5. Терапевтический потенциал блокирования Cx43 при диабетической ретинопатии.

Диабетическая ретинопатия поражает около трети людей с диабетом и является основной причиной слепоты среди населения трудоспособного возраста [172], часто приводя к потере зрения вследствие диабетического макулярного отека, кровоизлияния или отслойки сетчатки [173]. Это связано с усилением клеточного апоптоза, проницаемости сосудов и нарушением гомеостаза сетчатки [173]. Диабетическая ретинопатия, разделенная на две клинические стадии заболевания, первоначально проявляется как непролиферативная форма, характеризующаяся воспалением, гипертрофией, отеком, разрушением капилляров, ишемией и потерей целостности микрососудистого эндотелия, что приводит к аномальной проницаемости гемато-ретинального барьера (BRB). 9]. Последующее снижение кровотока и поступления питательных веществ приводит к переходу к пролиферативной стадии, когда увеличение образования кровеносных сосудов приводит к кровотечениям и образованию рубцовой ткани [9]. Эти патологии могут вызывать отслойку сетчатки, приводящую к тяжелой или полной слепоте [9].

Потеря зрения при ретинопатии связана с разрушением пигментного эпителия сетчатки (ПЭС), при этом периоды устойчивой гипергликемии вызывают воспаление и апоптоз за счет повышенной секреции ключевых медиаторов воспаления, факторов роста и факторов, индуцируемых гипоксией [174]. Считается, что это воспаление активно способствует сопутствующему повреждению сосудистой сети сетчатки благодаря своей способности вызывать апоптоз клеток РПЭ и стимулировать неоваскуляризацию сетчатки. Среди основных молекул, вызывающих повреждение, чья активность и экспрессия, как известно, активируются в диабетическом глазу, это повышенная секреция фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), который запускает неоваскуляризацию и начало пролиферативной стадии диабетической ретинопатии [175]. В сочетании с разрушением плотных соединений между клетками РПЭ разрушение пигментного эпителия сетчатки позволяет этим недавно развитым и хрупким кровеносным сосудам проталкиваться и просачиваться в макулу. Возникающий в результате макулярный отек является одним из основных факторов потери зрения при диабетической ретинопатии [176]. В то время как лазерное лечение [177] и инъекции анти-VEGF [178] стабилизируют кровеносные сосуды и предотвращают дальнейшую неоваскуляризацию соответственно, основное внимание в этой области уделяется воздействию на предшествующие места разрушения и воспаления РПЭ. Борьба с этим заболеванием на ранних стадиях и, таким образом, предотвращение перехода из непролиферативной стадии в пролиферативную, не только улучшит результаты лечения пациентов, но и уменьшит социально-экономическое бремя этого заболевания.

При нацеливании на этот ущерб важно понимать, как он проявляется. Интересно, что ряд событий, которые приводят к пролиферативной диабетической ретинопатии, имеют сходную этиологию с теми, которые мы наблюдаем впоздняя стадия диабетической болезни почек[23]. Как и при возникновении и прогрессировании тубулоинтерстициального фиброза [167], разрушение пигментного эпителия сетчатки связано с разборкой соединительных белков, а именно ZO-1, E-кадгерина, -катенина и окклюдина, и, в конечном итоге, с индукцией ЕМТ [179 ]. Фактически, ЭМП клеток РПЭ считается инициирующим триггером потери целостности эпителия и обусловлен вызванными глюкозой изменениями в TGF [180]. Более того, недавнее исследование Lyon et al. выявили, что воспаление в сочетании с гликемическим повреждением опосредует ЕМТ РПЭ через аберрантную активность полуканалов, опосредованную Cx43 [50], в то время как Пептид 5 блокирует потерю экспрессии ZO-1 и восстанавливает проницаемость РПЭ, что измеряется трансэпителиальной резистентностью [125]. Эти исследования также подтверждают обширную работу в области биологии коннексина и офтальмологии, которая в последние годы определила ключевую патологическую роль полуканалов коннексина в офтальмологических заболеваниях [47].

Модели диабетической ретинопатии in vitro [105] и in vivo [181] использовались для оценки роли связи, опосредованной Cx43, при лечении IL1β и TNF в присутствии высокого уровня глюкозы. Используя клональные клетки пигментного эпителия сетчатки человека (ARPE-19) и мышей NOD, Mugisho et al. продемонстрировали, что эти клетки демонстрируют повышенную экспрессию Cx43, причем этот эффект усугубляется в присутствии как глюкозы, так и воспаления. Это увеличение экспрессии Cx43 сопровождалось усиленной секрецией провоспалительных цитокинов (интерлейкин-6, интерлейкин-18, моноцитарный хемоаттрактантный белок-1 и молекула межклеточной адгезии 1), способствующих ангиогенному VEGF [181 ] и нижележащий белок внеклеточного матрикса коллаген-IV [125]. Более того, получив доказательства того, что эти клетки выделяют повышенные уровни АТФ, авторы впоследствии определили, что эти эффекты были притуплены в присутствии блокатора полуканалов Cx43 пептида 5, в то время как экзогенное применение АТФ и восстановление ответа дополнительно подтвердили роль Cx43 в стимулировании эти наблюдения in vitro [105,125]. Экспрессия Cx43 in vivo увеличивалась как у мышей Акимба (хотя и не у Акита), в то время как повышенная экспрессия также наблюдалась в донорских сетчатках с подтвержденной диабетической ретинопатией по сравнению с контрольной группой того же возраста [182]. Кроме того, основываясь на своих наблюдениях in vitro, команда разработала in vivo модель диабетической ретинопатии, в которой провоспалительные цитокины, IL1 и TNF, вводились в стекловидное тело мышей NOD. Результаты показали, что интравитреальное введение цитокинов этим мышам вызывало множество параметров, вредных для функции тканей, включая тяжелые гиперрефлекторные очаги стекловидного тела, расширение сосудов, усиление регуляции отека микроглии [183]. Учитывая предыдущие доказательства того, что пептид 5 способен предотвращать опосредованную Cx43 утечку из сосудов и гибель ганглиозных клеток сетчатки после ишемического повреждения сетчатки у крыс [159], этим мышам NOD вводили пептид 5 и регистрировали структурные и функциональные параметры. Инъекция пептида 5 значительно улучшала расширение и формирование сосудов, уменьшала накопление субретинальной жидкости, уменьшала инфильтрацию микроглии во внешний ядерный слой и уменьшала экспрессию как NLRP3, так и адаптерного белка ASC, последний из которых предполагает связь между полуканалами Cx43 и активация воспалительного пути [182].

Поскольку воспаление NLRP3 является неотъемлемым медиатором нашего врожденного иммунного ответа, связь между аберрантным высвобождением АТФ, опосредованным гемиканалами Cx43, и активацией воспаления NLRP3 была дополнительно изучена in vitro, где сборка комплекса NLRP3, активация каспазы 1 и секреция IL-1 блокировались у обработанных Клетки ARPE-19, совместно инкубированные с пептидом 5 [105]. Аналогичным образом, блокатор гемиканалов Cx43, Тонаберсат (Xiflam), также защищает от повреждения сетчатки, блокируя опосредованное Cx43 высвобождение АТФ, активацию воспаления NLRP3 и высвобождение провоспалительных медиаторов, например, IL1, IL6 и VEGF, как при высоколеченном ARPE{{16} } клеток [50] и в органотипических эксплантатах сетчатки человека [184]. Блокада воспаления NLRP3 в дополнение к описанным выше явлениям ослабляла иммунный ответ, уменьшала развитие аневризмы и восстанавливала функцию клеток. На модели диабетической ретинопатии на легких поврежденных крысах-альбиносах при лечении либо Пептидом 5 [126], либо Тонаберсатом [185] наблюдаемые результирующие изменения в функции фоторецепторов и сосудистой проницаемости сопровождались снижением скорости прогрессирования заболевания [185].

Хотя доказательства роли полуканалов Cx43 в развитии патологии диабетической ретинопатии неоспоримы, также сообщалось о потере функции ткани в ответ на изменение GJIC. В условиях гликемического повреждения связь щелевых соединений Cx43 снижается в капиллярах сетчатки людей с диабетом [185, 186], микрососудистых эндотелиальных клетках крысы [187] и в перицитах [188]. Последствия этих изменений были связаны с апоптозом эндотелиальных клеток [187], гибелью перицитов [186,188] и образованием бесклеточных капилляров [187]. Имея доказательства того, что данегаптид обеспечивает защиту на моделях диабетической нефропатии и диабетической ретинопатии in vitro [135,188], было конкретно показано, что дипептид поддерживает соединение щелевых соединений между эндотелиальными клетками, несмотря на высокий стресс глюкозы, что оценивалось с помощью переноса красителя с помощью соскабливания. В первичных эндотелиальных клетках сетчатки крысы данегаптид модулирует индуцированное глюкозой увеличение апоптоза и клеточной проницаемости [188], тем самым еще раз подчеркивая многообещающие эффекты в регуляции опосредованной Cx43 связи посредством модуляции их активности с помощью миметических пептидов.

Служба поддержки Wecistanche — крупнейшего экспортера цистаншей в Китае:

Электронная почта:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Телефон:+86 15292862950

Магазин для получения дополнительных технических характеристик:

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

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ НАТУРАЛЬНЫЙ ОРГАНИЧЕСКИЙ ЭКСТРАКТ ЦИСТАНШИ С 25% ЭХИНАКОЗИДА И 9% АКТЕОЗИДА ДЛЯ ФУНКЦИИ ПОЧЕК