Abstract

Recunoașterea agenților patogeni de către receptori imuni înnăscuti sau adaptivi duce la activarea celulelor care prezintă acești receptori - de exemplu, macrofage, celule dendritice și limfocite. Semnalul generat de receptorul ligandat este comunicat schimbărilor în expresia genelor, ducând la o expresie îmbunătățită a moleculelor efectoare, cum ar fi citokinele și moleculele de aderență. 1 Acest proces depinde de activarea diferiților factori de transcripție inductibili, printre care membrii familiei factorului de transcripție factor nuclear (NF) -κB joacă un rol critic conservat și evolutiv.

Calea NF - κB

peptidelor

figura 1 Prezentarea căilor clasice și alternative NF - κB (reimprimată cu permisiunea de la referința 5).

NF - κB în boală

Studiile efectuate în ultimele două decenii au contribuit la stabilirea NF - κB ca un regulator cheie al multor procese biologice. În general, însă, activitatea inductibilă a NF - κB este cea mai strâns legată de montarea răspunsurilor imune înnăscute și adaptative și ca factor antiapoptotic, prosurvival, care probabil ajută la prevenirea uciderii celulelor imune în timpul infecției. Activarea aberantă a NF - κB, prin urmare, în cea mai mare parte duce la boli care sunt o consecință a răspunsurilor inflamatorii neregulate sau a supraviețuirii. Vezi tabelul 1 1 pentru principalele boli umane de care a fost legat NF - κB.

Identificarea domeniului de legare NEMO al IKKα și IKKβ

Figura 2 Regiunea kinazelor IκB (IKK) este necesară pentru interacțiunea cu modulatorul esențial al factorului nuclear (NF) -κB (NEMO). (A) Mutanții de trunchiere ai IKK lipsiți de extremitatea COOH - terminal (1-733), regiunea fără serină (1-707), domeniul bogat în serină (1-662) și regiunea 1 (1-644) au fost utilizate pentru analiza pull - down de către GST - NEMO. Niciunul dintre mutanți nu a interacționat cu GST. (B) Peptidele NBD de tip sălbatic au inhibat interacțiunea IKKβ cu NEMO in vitro și au împiedicat formarea complexului IKK endogen în celulele HeLa. În schimb, peptidele mutante (MUT) în care W739 și W741 au fost substituite cu alanină au fost inactive. (C) Efectul peptidelor domeniului de legare NEMO (NBD) asupra activității NF - κB în celulele HeLa după stimularea factorului de necroză tumorală α (TNFα) (din referința 61).

Utilizarea peptidei NBD permeabile la celule pentru a inhiba inflamația la modelele animale

Capacitatea peptidei NBD permeabile la celule de a suprima activitatea NF - κB din celule ne-a determinat să ne întrebăm dacă administrarea acestei peptide la animale ar duce, de asemenea, la inhibarea activității NF - κB. În raportul nostru original care descrie peptida NBD, am demonstrat că administrarea topică a acestei peptide a fost capabilă să suprime edemul urechii indus de forbol 12 - miristat 13 - acetat (PMA), demonstrând astfel eficacitatea acestuia la animale. Pentru a stabili mai bine eficacitatea potențială a acestei peptide în suprimarea inflamației la modelele animale mai relevante pentru bolile umane, am utilizat două modele de șoarece de inflamație, unul folosind caragenan pentru a imita un răspuns inflamator acut și un model de artrită indusă de colagen (CIA) pentru a imita un boală inflamatorie cronică. În secțiunile următoare oferim scurte rezumate ale acestor studii publicate pentru a ilustra eficacitatea peptidei NBD ca medicament antiinflamator la animale. 62

Efectul peptidei NBD într-un model de inflamație acută, edemul labei de șoarece indus de carrageenan

Figura 3 Evoluția în timp a edemului labei carageninei de șoarece și a activității de legare a factorului nuclear (NF) -κB ADN. (A) Grosimea tamponului a fost evaluată în diferite momente de timp după injecția cu caragenan. Valorile sunt media și SEM (n = 5-25 șoareci). (B) Analiza cursului de timp al activării NF - uced indusă de caragenan. Testele de deplasare a mobilității electroforetice au fost efectuate pe extracte nucleare de țesut moale de labe contralaterale neinjecționate (CL) sau de labe injectate cu caragenan în diferite puncte de timp după injectare. Rezultatele prezentate provin de la o labă din fiecare grup reprezentativă a patru sau cinci labele analizate. (C) Caracterizarea activării NF - uced induse de caragenan folosind experimente de supershift. Extractele nucleare au fost incubate cu anticorpi împotriva p65, p50 sau c - Rel cu 30 de minute înainte de incubare cu sonda NF - κB radiomarcată. N = extract nuclear singur (de la referința 62).

Efectul peptidei NBD asupra unui model de inflamație cronică, CIA

După cum sa discutat anterior, activarea NF - κB este asociată cu patogeneza multor boli inflamatorii cronice, inclusiv astm, artrită reumatoidă și boli inflamatorii intestinale. Astfel, suprimarea NF - κB este probabil să fie eficientă pentru tratamentul bolilor inflamatorii cronice. Prin urmare, am testat efectul peptidei NBD asupra unui model animal pentru artrita reumatoidă, și anume CIA. 59 Artrita reumatoidă se caracterizează printr-o inflamație profundă a articulațiilor însoțită de distrugerea cartilajului articular și a osului. În special, activitatea aberantă a NF-κB este puternic asociată cu multe aspecte ale patologiei artritei reumatoide.

Medicamente bazate pe NBD Medicamente care vizează domeniul kinazei IKK
Nu va afecta activitatea bazală NF - κBPoate anula activitatea esențială, bazală a NF - κB
Au un loc molecular de acțiune bine definitAu un loc molecular de acțiune bine definit
Specific pentru calea de activare clasică NF - κB, nu va afecta calea alternativă NF - κBVa inhiba căile NF - κB atât clasice, cât și alternative
Nu va viza domeniul activ al kinazei, prin urmare este puțin probabil să afecteze alte kinaze esențialeReactivitate încrucișată potențială cu alte kinaze

Deși peptida NBD cu celule permeabile reprezintă un candidat viabil pentru dezvoltarea ulterioară ca medicament antiinflamator, există fără îndoială dezavantaje ale utilizării sale direct ca medicament. Principalul dintre ele este că peptidele trebuie administrate fie intravenos, fie ip, eliminând astfel beneficiul potențial al unui compus disponibil oral. O provocare la fel de descurajantă este problema costului bunurilor. Deși peptidele mai mari au fost folosite în trecut ca medicamente (de exemplu, Fuzeon de către Trimeris/Roche), iar facilitățile dedicate la scară largă pot sintetiza peptide la costuri semnificativ mai mici decât cele percepute de furnizorii de laboratoare comerciale, rămâne în continuare un obstacol major pentru companiile farmaceutice. luând în considerare dezvoltarea clinică. Prin urmare, credem că, deși peptida NBD reprezintă un candidat viabil pentru dezvoltarea ulterioară ca medicament antiinflamator, identificarea unui inhibitor de molecule mici al acestei interacțiuni este probabil să ofere candidați mai viabili pentru dezvoltarea terapeutică.

Abrevieri

CIA - artrita indusă de colagen

NBD - Domeniu de legare NEMO