Cerebroprotektivní vlastnosti rekombinantního antagonisty receptoru pro interleukin-1 – experimentální studie

Stáhnout PDF English version

Autoři: Katherine Shchokina; Vira Ulanova; Svitlana Drogovoz
Vyšlo v časopise: Čes. slov. Farm., 2022; 71, 34-40
Kategorie: Původní práce
doi: https://doi.org/https://doi.org/10.5817/CSF2022-1-34

Souhrn

Optimalizace terapie cerebrovaskulárních poruch (CVD) je jedním z nejvýznamnějších zdravotních problémů. Současný léčebný režim CVD se často ukazuje jako nedostatečný. Hledání nových léků s cerebroprotektivními a antihypoxickými vlastnostmi je základním úkolem moderní medicíny a farmacie. Cytokinovým mechanismům ischemického poškození mozku se v poslední věnována zvyšující se pozornost v rámci klinické praxe i experimentálního výzkumu. Blokáda receptoru interleukin- 1 (IL-1) je perspektivní způsob cerebroprotekce, který vyžaduje hlubší studium jejích mechanismů. Článek přináší výsledky studie cerebroprotektivních a antihypoxických vlastností rekombinantního antagonisty IL-1 raleukinu na modelu bilaterální karotické okluze u potkanů. Antagonista rekombinantního receptoru IL-1 raleukin (15 mg/kg) neovlivnil bazální průtok krve v arteria carotis interna intaktních skupin zvířat. Zabránil však jeho poklesu přibližně trojnásobně v případě uzávěru obou společných karotid s následnou reperfuzí. Indikátory cerebroprotektivního účinku studovaného léku byly snížení acidotického posunu krve proudící z mozku u zvířat s ireverzibilní bilaterální karotidovou okluzí, neuronální degradací a oslabením.

Klíčová slova:

cerebrální ischemie – interleukin-1 – raleukin – bilaterální karotická okluze – neuron-specifická enoláza

Zdroje

1. Shchokіna K. G, Simbirtsev A. S., Ishenko A. M. Shtrygol S., Drogovoz S. Cerebroprotective properties of interleukin 1 receptor antagonist in models of brain lesions of different genesis. Cytokines and inflammation 2012; 1, 52–58.

2. Helmy A., Guilfoyle M. R., Carpenter K. L., Pickard J. D., Menon D. K., Hutchinson P. J. Recombinant human interleukin-1 receptor antagonist in severe traumatic brain injury: a phase II randomized control trial. J. Cereb. Blood. Flow Metab. 2014; 34(5), 845–851. https://doi. org/10.1038/jcbfm.2014.23

3. Fahey E., Doyle S. L. IL-1 family cytokine regulation of vascular permeability and angiogenesis. Front. Immunol. 2019; 10, 1423. https://doi.org/10.3389/fimmu. 2019.01426.

4. Simi A., Tsakiri N., Wang P., Rothwell N. J. Interleukin-1 and inflammatory neurodegeneration. Biochem. Soc. Trans. 2007; 35 (5), 1122–1126. https://doi.org/10.1042/ BST0351122

5. Patent UA 96037 (51) IPC (2011) А61K 38/20. The use of recombinant antagonist of interleukin-1 receptors (ARIL-1) as an antialcoholic agent / K. G. Shchokіna, S. Y. Shtrigol, O. M. Іschenko, No u 200912496; appl. 03.12.2009; publ. 26.09.2011.

6. Greenhalgh A. D., Galea J., Dénes A., Tyrrell P. J., Rothwell N. J. Rapid brain penetration of interleukin-1 receptor antagonist in rat cerebral ischaemia: pharmacokinetics, distribution, protection. Br. J. Pharmacol. 2010; 160, 153–159. https://doi.org/10.1111/j.1476- 5381.2010.00684.x

7. Patent UA 31373 on utility model IPC (2006) A61K 35/66 The use of an antagonist of interleukin-1 receptors as a means of cerebroprotective action / Suprun E. V., Shtrigol S. Y., Іschenko O. M., Suprun O. S. – No u200711672; appl. 22.10.2007; publ. 10.04.2008; Bull. No 7.

8. Patent UA 33402 on utility model IPC (2006) A61K 38/20 The use of an antagonist of interleukin-1 receptors as a means of antihypoxic action / Suprun E. V., Shtrigol S. Y., Іschenko O. M., Suprun O. S. – No u200800473; appl. 14.01.2008; publ. 25.06.2008; Bull. No 12.

9. Banwell V., Sena E. S., Macleod M. R. Systematic review and stratified meta-analysis of the efficacy of interleukin- 1 receptor antagonist in animal models of stroke. J. Stroke Cerebrovasc. Dis. 2009; 18(4), 269–276. https:// doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2008.11.009

10. Xia Y. Y., Song S. W., Min Y., Zhong Y., Sheng Y. C., Li R. P. The effects of anakinra on focal cerebral ischemic injury in rats. CNS Neurosci. Ther. 2014; 20, 879–881. https:// doi.org/10.1111/cns.12310

11. Pradillo J. M., Denes A., Greenhalgh A. D. Delayed administration of interleukin-1 receptor antagonist reduces ischemic brain damage and inflammation in comorbid rats. J. Cereb. Blood Flow Metab. 2012; 32(9), 1810–1819. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2012.101

12. Mulcahy N. J., Ross J., Rothwell N. J., Loddick S. A. Delayed administration of interleukin-1 receptor antagonist protects against transient cerebral ischaemia in the rat. Br. J. Pharmacol. 2003; 140, 471–476. https://doi. org/10.1038/sj.bjp.0705462

13. Mironov A. N. Manual on experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. Moscow: IIA «Remedium» 2012.

14. Ghajari M., Hellyer P. J., Sharp D. J. Computational modelling of traumatic brain injury predicts the location of chronic traumatic encephalopathy pathology. Brain 2017; 140 (2), 333–343. https://doi.org/10.1093/brain/ aww317

15. Garcia J. H., Liu K. F., Relton J. K. Interleukin-1 receptor antagonist decreases the number of necrotic neurons in rats with middle cerebral artery occlusion. Am. J. Pathol. 1995; 147, 1477–1486.

16. Haupt W. F., Chopan G., Sobesky J., Liu W.C., Dohmen C. Prognostic value of somatosensory evoked potentials, neuron-specific enolase, and S100 for short-term outcome in ischemic stroke. J. Neurophysiol. 2016; 115, 1273–1278. https://doi. org/10.1152/jn.01012.2015

17. Anand N., Stead L. G. Neuron-specific enolase as a marker for acute ischemic stroke: a systematic review. Cerebrovasc. Dis. 2005; 20(4), 213–219. https://doi. org/10.1159/000087701

18. Basu A., Krady J. K., O’Malley M. The type 1 interleukin- 1 receptor is essential for the efficient activation of microglia and the induction of multiple proinflammatory mediators in response to brain injury. J. Neurosci. 2002; 22(14), 6071–6082. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI. 22-14-06071.2002

19. Thom J. G., Reeder E. L., Collins S. M., Gopalan P., Robson M. J. Contributions of interleukin-1 receptor signaling in traumatic brain injury. Front. Behav. Neurosci. 2020; 13, 287. https://doi.org/10.3389/fnbeh. 2019.00287

20. Loddick S. A., Rothwell N. J. Neuroprotective effects of human recombinant interleukin-1 receptor antagonist in focal cerebral ischaemia in the rat. J. Cereb. Blood Flow Metab. 1996; 16, 932–940. https://doi. org/10.1097/00004647-199609000-00017

21. Belayev L., Alonso O. F., Busto R., Zhao W., Ginsberg, M. D. Middle cerebral artery occlusion in the rat by intraluminal suture. Neurological and pathological evaluation of an improved model. Stroke 1996; 27, 1616–1622. https://doi.org/10.1161/01. str.27.9.1616

22. Lee J. H., Kam E. H., Kim J. M., Kim S. Y., Kim E. J., Cheon S. Y., Koo B. N. Intranasal Administration of Interleukin-1 Receptor Antagonist in a Transient Focal Cerebral Ischemia Rat. Model. Biomol. Ther. (Seoul) 2017; 25(2), 149–157. https://doi.org/10.4062/biomolther. 2016.050