Διερεύνηση της διαμεσολάβησης των υποδοχέων της βραδυκινίνης Β1 και Β2 σε οίδημα προκλητό από ισταμίνη: πειραματική μελέτη

Abstract

Bradykinin has been proven to actively contribute towards to the development of the allergic inflammation as well as to the pathogenesis of allergic conditions. Through the activation of its receptors Β1R and B2R, it exerts physiological effects, notably, decreased blood pressure, increased vascular permeability and the promotion of the classical symptoms of inflammation, such as vasodilation, hyperthermia, oedema and pain. Moreover, past studies have indicated a possible functional interaction between bradykinin receptors and H1R activation, the latter being a hallmark of allergic and inflammatory pathology. Additionally, especially during the acute phase of the inflammatory response, the role of ΤNF- α and its relation to histamine and bradykinin remain obscure. The aim of this study was to examine Β1R, B2R, H1R and ΤΝF-α expression, initially after exogenous histamine administration and then following treatment with a second generation anti-histamine, rupatadine, or with the anti-ΤΝF-α agent, infliximab. For this purpose, male wistar rats were used and acute reaction to local subcutaneous histamine administration was followed by measuring paw oedema formation with a plethysmometer. The contralateral paw was injected with normal saline and served as a control. The rest of the experimental groups were treated with rupatadine or infliximab, intraperitoneally one hour prior to histamine injection. Β1R, B2R, TNF-α and H1R expression were analyzed both with conventional and real-time PCR, at various time-points. Microscopy of haematoxylin and eosin-stained sections of paw tissue was used to examine possible cellular chemotaxis induced by histamine. The intraplantar injection of histamine induced an increase in steady state mRNA levels of TNF-α, H1R and B2R in the rat paw, but not of B1R, during the 3rd hour post histamine administration, without significant cellular infiltration. Infliximab managed to suppress the induction of ΤΝF-α gene expression, while rupatadine prevented the histamine induced up-regulation of Β2R and H1R. Both agents managed to inhibit histamine-induced oedema. In conclusion, based on our results, histamine through activation of its H1R receptor appears to functionally interact with ΤΝF-α, as well as with bradykinin (through Β2R), during the acute phase of the inflammatory response.

Η βραδυκινίνη έχει αποδειχτεί ότι συμβάλλει ενεργά στην εκδήλωση της αλλεργικής φλεγμονώδους αντίδρασης και στην παθογένεια των αλλεργικών καταστάσεων. Μέσω της ενεργοποίησης των δύο υποδοχέων της B2R και B1R(μετά τη μετατροπή της σε Des-Arg9-βραδυκινίνη) εξασκεί τις βιολογικές της δράσεις όπως τη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης, την αύξηση της αγγειακής διαπερατότητας και την διαμεσολάβηση των κλασσικών συμπτωμάτων της φλεγμονής, την αγγειοδιαστολή, την ερυθρότητα, την τοπική αύξηση θερμοκρασίας, το οίδημα και τον πόνο. Παράλληλα, η ενεργοποίηση του υποδοχέα της ισταμίνης H1R αποτελεί σήμα κατατεθέν της αλλεργικής αντίδρασης , ενώ σε παλιότερες εργασίες έχει αναφερθεί η πιθανή λειτουργική αλληλεπίδραση των H1R με τους υποδοχείς της βραδυκινίνης κατά τη φλεγμονώδη απόκριση. Στα παραπάνω και ιδιαίτερα κατά την οξεία φάση της αναφυλακτικής αντίδρασης, προστίθεται και ο ρόλος του TNF-α, η ακριβής σχέση του οποίου τόσο ως προς δράση της ισταμίνης, όσο και αυτήν της βραδυκινίνης παραμένουν αδιευκρίνιστες. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση της έκφρασης των B1R, B2R, Η1R, και TNF-α, αρχικά μετά από την πρόκληση άσηπτης φλεγμονής ύστερα από την εξωγενή χορήγηση ισταμίνης και εν συνεχεία μετά από τη χορήγηση ενός αντιισταμινικού 2ης γενιάς, της ρουπαταδίνης ή του αντι-TNF-α παράγοντα, ινφλιξιμάβη. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν ενήλικες επίμυες της φυλής Wistar, και η πρόκληση οιδήματος έγινε με ενδοπελματιαία έγχυση υδατικού διαλύματος υδροχλωρικής ισταμίνης, ενώ το ετερόπλευρο πέλμα στο οποίο έγινε υποδόρια ένεση φυσιολογικού ορού αποτελούσε την ομάδα ελέγχου. Στις υπόλοιπες πειραματικές ομάδες χορηγήθηκαν μία ώρα πριν τη χορήγηση της ισταμίνης, ενδοπεριτοναϊκά ρουπαταδίνη (αναστολέας του H1R και του PAFR) ή/και ινφλιξιμάβη (παράγοντας αντι-TNF-α). Η καταμέτρηση του οιδήματος έγινε με το πληθυσμόμετρο. Η έκφραση των B1R, B2R, H1R και TNF-α διερευνήθηκε τόσο μέσω της ποσοτικοποίησης με τη συμβατική PCR, όσο και μέσω της PCR πραγματικού χρόνου. Παράλληλα μελετήθηκαν η επίδραση της ινφλιξιμάβης και της ρουπαταδίνης στην επαγωγή της έκφρασης των παραπάνω γονιδίων από την ισταμίνη. Η ενδεχόμενη προκαλούμενη κυτταρική χημειοταξία από την ισταμίνη στους ιστούς εξετάστηκε στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετά από χρώση των ιστών των πελμάτων με αιματοξυλλίνη-ηωσίνη. Η ενδοπελματιαία ένεση ισταμίνης είχε ως αποτέλεσμα την επαγωγή της έκφρασης των γονιδίων των TNF-α, H1R και B2R, αλλά όχι και του B1R κατά την 3η ώρα μετά τη χορήγηση του σκευάσματος. Η επαγωγή της έκφρασης των παραπάνω γονιδίων δε συνοδευόταν από αύξηση στη συγκέντρωση των ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων ή μαστοκυττάρων στους ιστούς αυτούς. Η χορήγηση της ινφλιξιμάβης κατάφερε να αναστείλει την επαγωγή της έκφρασης του TNF- α, ενώ η ρουπαταδίνη κατέστειλε την παρατηρούμενη αυξηση στην έκφραση των B2R και H1R. Και τα δύο φάρμακα κατάφεραν επίσης να καταστείλουν το ισταμινο-επαγόμενο οίδημα. Συμπερασματικά και με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα, φαίνεται ότι η ισταμίνη, εκτός από την οιδηματογόνο δράση που εμφανίζει, μέσω του υποδοχέα της H1R, αλληλεπιδρά λειτουργικά τόσο με τον TNF-α, όσο και με το σύστημα της βραδυκινίνης, μέσω του υποδοχέα B2R.