Новое лекарство, которое исследователи в настоящее время пробуют для лечения остеоартрита, может ослабить вредное воздействие сверхактивной иммунной системы, одновременно защищая ее полезные функции. Следовательно, лекарство может потенциально лечить ревматоидный артрит, а также другие состояния, возникающие в результате воспаления.
Сеть клеток и сигнальных молекул, которые составляют иммунную систему организма, имеют решающее значение для нашего выживания. Во времена COVID-19 это, возможно, никогда не было более ясным.
И все же иммунная система человека должна поддерживать тонкий баланс. Если этот баланс переходит в сверхактивность, иммунная система может быть чрезвычайно вредной для организма.
Действительно, чрезмерно активная иммунная система вызывает массу заболеваний. К ним относятся воспалительные заболевания кишечника, рассеянный склероз и некоторые формы артрита , которые медицинское сообщество группирует как аутоиммунные расстройства. Ученые, как правило, считают остеоартроз болезнью «износа», и они только недавно начали понимать роль воспаления в его прогрессировании.
В исследовании, которое недавно опубликовал журнал Inflammopharmacology, исследователи из Университета Ливерпуля в Соединенном Королевстве обнаружили, что новое пробное лекарство от остеоартроза может помочь контролировать иммунную систему, обеспечивая при этом ее защитные функции без изменений.
Проект является сотрудничеством с фармацевтической компанией AKL Research & Development, и его открытие может привести к использованию препарата для более целенаправленного лечения ревматоидного артрита и других заболеваний, возникающих из-за воспалительных процессов.
Нейтрофилы и шторм цитокинов
Исследование было сосредоточено на роли нейтрофилов, которые являются наиболее распространенным типом лейкоцитов и играют роль первой линии защиты в иммунной системе.
Когда организм сталкивается с патогеном, он быстро отправляет нейтрофилы в место инфекции, где они захватывают и уничтожают патоген. Они также продуцируют сигнальные молекулы, называемые цитокинами, которые рекрутируют другие иммунные клетки для борьбы с инфекцией.
Обычно, это полезный ответ, но иногда нейтрофилы становятся гиперактивными, или происходит нарушение механизмов, которые регулируют их активность. Любая из этих ситуаций приводит к выделению слишком большого количества цитокинов, иногда даже при отсутствии инфекции. Избыток цитокинов вызывает воспалительную реакцию, которая наносит вред тканям организма. В крайних случаях уровень выброса цитокинов настолько высок, что его называют «цитокиновым штормом».
Эти так называемые бури провоспалительных цитокинов вызывают сильное воспаление, которое может повредить систему кровообращения , что приводит к утечке сыворотки из крови в ткани и разрушению сосудистой системы. Последствия, к которым относится недостаточность органов, могут быть серьезными и даже смертельными.
Новый препарат: APPA
В этом контексте целью разработки лекарств является подавление вредной активности иммунной системы без ущерба для ее способности бороться с инфекцией.
«Терапевтическое воздействие на вредные эффекты нейтрофилов при воспалении, не влияя на их способность бороться с инфекциями, было долгосрочной целью многих ученых во всем мире», — объясняет профессор Стив Эдвардс, эксперт по нейтрофилам в Университете Ливерпуля.
В сотрудничестве с AKL Research & Development профессор Эдвардс и его команда проверили действие нового комбинированного препарата под названием APPA на функционирование нейтрофилов. Новый препарат состоит из растительных молекул апоцинина и паэонола. AKL первоначально разработал препарат для лечения остеоартрита, дегенеративного заболевания суставов, которым страдают более 32,5 миллионов взрослых в Соединенных Штатах.
Чтобы детально рассмотреть влияние APPA на нейтрофилы, команда изолировала эти клетки от крови здоровых добровольцев и обработала их APPA в различных концентрациях, прежде чем рассматривать влияние на различные важные функции клеток.
К ним относятся полезные процессы, такие как фагоцитоз (как нейтрофилы «едят» бактерии и другие патогенные микроорганизмы) и уничтожение и движение бактерий. Исследователи также рассмотрели потенциально вредные процессы, такие как производство активных форм кислорода (АФК, другой набор сигнальных молекул, которые могут вызывать воспаление) и высвобождение цитокинов.
Целевой подход
Они обнаружили, что APPA успешно снижал уровни экспрессии АФК и цитокинов, но не влиял на способность нейтрофилов защищаться от инфекции путем физического нападения на бактерии.
«Мы показали, что APPA имеет потенциал, чтобы ослабить это сильное воспаление, которое вызывает ревматические заболевания, но не влияет на важнейшую антимикробную функцию нейтрофилов. Мы слишком много лет ждали такого селективного лекарства».
— Роберт Моотс, профессор ревматологии в Университете Ливерпуля.
Интересно, что некоторые из цитокинов, которые регулирует APPA, также играют роль в цитокиновых бурях, которые исследователи наблюдали у пациентов с COVID-19, что подтверждает идею о том, что APPA может иметь гораздо более широкое применение.
«Наши результаты указывают на то, что APPA играет главную роль в обеспечении безопасной модификации агрессивного иммунного ответа не только при артрите, который я лечу каждый день, но даже, возможно, при COVID-19».
— говорит профессор Моотс.
Предотвращение таких цитокиновых бурь в COVID-19 может стать важной частью схемы лечения. Селективный подход к лекарству, такому как APPA, который блокирует вредное воздействие сверхактивной иммунной системы, не останавливая ее способность бороться с инфекцией, может стать плодотворной областью исследований после завершения клинических испытаний этого нового препарата.
