Новые методы лечения ревматоидного артрита

  Ревматоидный артрит ( RA ) характеризуется интенсивными воспалительными процессами и повреждением суставов, которые опосредованы притоком клеток иммунной системы в синовиальное пространство, таких как нейтрофилы, макрофаги и лимфоциты. Критическим фактором, способствующим повреждению тканей, является избыточная продукция медиаторов воспаления резидентными и / или инфильтрированными клетками. Среди основных медиаторов, участвующих в повреждении суставов, находятся свободные радикалы, ферменты, которые разрушают матрикс, и провоспалительные цитокины, включая фактор некроза опухоли (TNF) -α, интерлейкин (IL) -6 и IL-1β, а также такие хемокины, как CXCL-8 - липидные медиаторы, такие как лейкотриен B4 (LTB4 ) и эндотелин (ET). Воспаленная синовиальная ткань является инвазивной и называется паннус, которая может образовываться в результате пролиферации синовиальных клеток, ангиогенеза и накопления макрофагов, лимфоцитов и нейтрофилов.

   Нейтрофилы являются важными клетками, которые играют важную роль в различных "воспалительных заболеваниях", включая острые, хронические, аутоиммунные, инфекционные и неинфекционные состояния . Наиболее известной эффекторной функцией нейтрофилов является их роль во врожденном иммунитете. Однако, последние  исследования идентифицировали нейтрофилы как активные клетки во время адаптивного иммунитета, облегчая рекрутирование и активацию антиген-презентирующих клеток или непосредственно взаимодействуя с Т-клетками. Нейтрофилы являются наиболее распространенными лейкоцитами в воспаленных суставах, и была продемонстрирована важность этих клеток в инициации и прогрессировании RA . Следовательно, нейтрофилы играют важную роль в воспалении суставов, и модуляция функций нейтрофилов считается потенциальной мишенью для фармакологического вмешательства при артрите. 

   Фармакологические варианты лечения артрита разнообразны. Современные методы лечения в основном являются симптоматическими и включают нестероидные противовоспалительные препараты (NSAID), кортикостероиды, модифицирующие заболевания противоревматические препараты (DMARD) и биологические методы лечения. Высокая стоимость и повышенный риск возникновения злокачественных новообразований ограничивают использование этих лекарств , в дополнение к потенциальным побочным эффектам, которыми обладают эти виды терапии. Продукты растительного происхождения, такие как полифенолы, сесквитерпены, флавоноиды и тетранортритерпеноиды, которые являются растительными метаболитами с противовоспалительной активностью, могут обеспечить дополнительные  терапевтические подходы к лечению ревматоидного артрита. 

  Привлечение нейтрофилов является важной стадией в процессе воспаления , включая аутоиммунные заболевания, такие как RA. Среди циркулирующих клеток нейтрофилы первыми достигают синовиальной оболочки и являются наиболее распространенными клетками в синовиальной жидкости. Каскад "рекрутирования" лейкоцитов включает следующие общепризнанные этапы: "захват", "скручивание", прочная "адгезия" и, наконец, трансэндотелиальная "миграция". 

   Выход нейтрофилов из костного мозга в циркулирующую кровь происходит сразу после первого сигнала воспаления, что способствует увеличению количества нейтрофилов, доступных для рекрутирования в ткани в ответ на воспаление. Мобилизация нейтрофилов из костного мозга организуется колониестимулирующим фактором гематопоэтических цитокиновых гранулоцитов (G-CSF). G-CSF мобилизует нейтрофилы косвенно, сдвигая баланс между лигандами CXCR4 и CXCR2. В ответ на высвобождение медиаторов воспаления, таких как TNF-α и IL-17, сосудистый эндотелий активируется. Белки клеточной поверхности семейства селектинов, называемые E- и P-селектином, и их лиганды (L-селектин) обеспечивают этот начальный захват нейтрофилов.

      "Скольжение" ( "скручивание" , "перекатывание"  ?)  нейтрофилов через эндотелий облегчает их контакт с хемотаксическими факторами, что способствует активации нейтрофилов. Хемокины (CXCR-1 или 2 - лиганды, такие как IL-8), фрагмент С5а системы комплемента, и лейкотриена B4 (LTB4 ) несут ответственность за мобилизацию нейтрофилов в синовиальной жидкости .

      Прочная  адгезия обеспечивается взаимодействием между β2 интегринами (LFA-1, CD11a / CD18 и MAC-1, CD11b / CD18) и их лигандом (ICAM-1). Интегрины обычно находятся в неактивном состоянии у нейтрофилов и становятся активированными после запуска рецепторов, связанных с G-белком, таких как рецепторы хемокинов. Связывание интегринов с их лигандами активирует сигнальные пути в нейтрофилах, стабилизируя адгезию и инициируя подвижность клеток. Эта передача сигналов также регулирует полимеризацию актина, которая контролирует направление движения нейтрофилов.  

    Заключительная стадия в каскаде адгезии - окончательная миграция нейтрофилов из сосудистой системы в воспаленную ткань.  Прохождение через слой эндотелиальных клеток происходит как парацеллюлярно (между эндотелиальными клетками), так и трансклеточным путем (через эндотелиальную клетку). Параклеточная миграция нейтрофилов опосредуется связыванием с эндотелиальными белками, которые направляют нейтрофилы в межклеточные соединения и облегчают их прохождение через них. Чтобы достичь воспаленного сустава, нейтрофилы должны проходить через базальную мембрану, что происходит в результате деградации молекул внеклеточного матрикса протеазами, хранящимися внутри клеток, такими как матриксные металлопротеиназы (ММР) и сериновые протеазы. 

    В очагах воспаления нейтрофилы обнаруживают иммунные комплексы в синовиальной оболочке, которые связываются с рецепторами Fcγ на мембране нейтрофилов, вызывая их дегрануляцию и образование активных форм кислорода (АФК) . При ревматоидном артрите  окислительный стресс является результатом неадекватного высвобождения активных форм кислорода  нейтрофилами . Кислородные радикалы вызывают повреждение ДНК и окисление липидов, белков и липопротеинов и могут участвовать в мутациях иммуноглобулина, которые приводят к образованию ревматоидного фактора (RF) . Кроме того, белки от дегрануляции нейтрофилов обнаруживаются в высоких концентрациях в синовиальной жидкости RA и могут быть ответственны за повреждение хрящей и тканей, активацию цитокинов и растворимых рецепторов, ингибирование пролиферации хондроцитов и активацию пролиферации и инвазии синовиоцитов . Кроме того, активированные нейтрофилы также генерируют хемоаттрактанты (такие как IL-8 и LTB4 ), которые способствуют дальнейшему привлечению нейтрофилов и усиливают воспалительный ответ. 

   Нейтрофилы являются ключевыми клетками в суставном воспалении, которые в изобилии присутствуют в синовиальной жидкости и паннусе пациентов с активным ревматоидном артрите , типичный коленный сустав может иметь 2 × 10 9 клеток, из которых 90% являются нейтрофилами. Эти клетки мобилизуются в синовиальную ткань с помощью медиаторов хемоаттрактанта, таких как CXCL1, CXCL2, эндотелин (ET) -1 и лейкотриен B4  - процесс, в котором резидентные макрофаги играют центральную роль. В течение многих лет основным вкладом нейтрофилов в патологию РА считался их цитотоксический потенциал, поскольку нейтрофилы участвуют в патогенезе артрита, способствуя воспалительному процессу и деградации хряща, а также резорбции кости. Однако в настоящее время считается, что нейтрофилы играют активную роль в организации развития воспаления посредством регуляции функций других иммунных клеток.

   В синовиальной полости активированные нейтрофилы демонстрируют повышенную экспрессию рецепторов плазматической мембраны, таких как молекулы класса II главного комплекса гистосовместимости (МНС), и представляют антигены Т-лимфоцитам, иммунную функцию, которую они разделяют с макрофагами и дендритными клетками.  Кроме того, взаимодействие нейтрофилов с другими клетками индуцирует секрецию ММР-8 и ММР-9 и репертуар цитокинов (IL-1β, IL-12, IL-18, IL-23 и TNF-α) и хемокины (CCL-2, CCL-4, CCL-5 и CXCL-8), включая член суперсемейства лигандов TNF (RANKL) и TNFSF13B (также известный как BLyS или BAFF) , которые участвуют в активации остеокластов и В-лимфоцитов, соответственно, регулируют функцию других иммунных клеток.  Нейтрофилы от пациентов с РА функционально очень отличаются от тех, которые выделены от здоровых людей. Нейтрофилы крови RA уже готовы к выработке АФК , и между нейтрофилами периферической крови пациентов с RА и их здоровыми аналогами существуют поразительные различия в экспрессии генов и белков , включая более высокие уровни экспрессируемого в мембране TNF и миелобластина (также известного как как PR-3 или антиген cANCA) в RА 

   У пациентов с ревматоидным артритом  нейтрофилы могут активироваться иммунными комплексами, такими как RF или антитела против цитруллинированных белков (ACPA), как в синовиальной жидкости, так и накапливаться на поверхности суставного хряща.  Эти комплексы вовлекают Fcγ-рецепторы и тем самым запускают активацию нейтрофилов, которые высвобождают активные формы кислорода и азота,  коллагеназы, желатиназы, нейтрофильные миелопероксидазы, эластазу и катепсин G в синовиальную жидкость и суставы из-за нарушенного фагоцитоза. 

    Одним из наиболее распространенных симптомов ревматоидного артирта  является повышение чувствительности к боли в суставах (гипералгезия), что вызывает ограничения движения. Несмотря на свою клиническую значимость, стратегии лечения артралгии остаются ограниченными. В моделях на животных гипералгезия (воспалительная боль) определяется как гиперноцицепция (снижение ноцицептивного порога). Признано, что гиперноцицепция суставов обусловлена ​​главным образом прямым и непрямым воздействием медиаторов воспаления на сенсибилизацию (повышенную возбудимость) первичных ноцицептивных волокон, которые иннервируют воспаленные суставы. Простагландины и симпатические амины являются ключевыми медиаторами этого процесса. Кроме того, другие медиаторы, такие как цитокины TNF-α, IL-1β, IL-6 и IL-17, играют решающую роль в патогенезе артрита, увеличивая рекрутирование нейтрофилов в сустав и стимулируя повышенную выработку хемокинов. и деградирующих ферментов. Кроме того, эндотелин-1 (ET-1), действуя прямо или косвенно, также сенсибилизирует первичные ноцицептивные нейроны. Во время воспалительного процесса мигрирующие нейтрофилы участвуют в каскаде событий, приводящих к механической гиперноцицепции, опосредуя высвобождение гипералгезических молекул (таких как МРО, ММР, гипохлорит, супероксид-анион и PGE 2 ), способных активировать ноцицептивные нейроны и вызывать боль. Действительно, уменьшение воспаления и разрушения суставов было напрямую связано с уменьшением притока нейтрофилов в суставы. Следовательно, блокада миграции нейтрофилов может стать целью при разработке новых анальгетических препаратов. 

   Цитруллинирование - это естественное посттрансляционное превращение аргинина в цитруллин, опосредованное пептидинал-аргинин-деиминазами (PAD), ферментами, присутствующими в макрофагах, дендритных клетках и нейтрофилах. Экспериментальные данные указывают на то, что цитруллинирование участвует в нарушении иммунной толерантности и может генерировать неоантигены (neoAgs), которые становятся дополнительными мишенями при распространении эпитопов. Цитруллинированные остатки стимулируют выработку антител против цитруллинированных белков (ACPA) у предрасположенных людей. Наблюдалось, что ACPA могут присутствовать в течение нескольких лет, прежде чем появятся какие-либо клинические признаки артрита. Существенное увеличение количества и титра многих антител против посттрансляционно модифицированных белков также наблюдается незадолго до возникновения артрита. Цитруллинированные Ags обладают повышенной иммуногенностью и артритогенностью, и их присутствие в суставах с артритом коррелирует с тяжестью заболевания. 

   Остеокласты зависят от цитруллинирующих ферментов для нормального созревания и демонстрируют цитруллинированные антигены на своей клеточной поверхности в невоспаленном состоянии. У людей связывание ACPA с остеокластами в костном отделе вызывает секрецию IL-8. В свою очередь, IL-8 сенсибилизирует и / или активирует сенсорные нейроны путем связывания с СХС хемокинов рецептором (CXCR) 1 и CXCR2 на периферических ноцицепторов , приводя к IL 8 зависимой боли в суставах, которая связана с ACPA-опосредованной потери костной ткани. Высвобождение IL-8 способствует хемоатракции нейтрофилов , которые играют критическую роль в инициации и поддержании воспалительных процессов в суставах. Однако точная роль, которую нейтрофилы играют в посттрансляционной модификации белков, а также в возникновении и прогрессировании заболевания при RА, остается неясной. Последние данные свидетельствуют о том, что среди различных механизмов, с помощью которых нейтрофилы вызывают повреждение тканей и стимулируют аутоиммунитет, аберрантное образование нейтрофильных внеклеточных ловушек может играть важную роль в патогенезе RА/

  NET освобождаются во время клеточной смерти NETosis. NETosis происходит с нейтрофилами при контакте с бактериями, грибами или при нескольких  стимулах воспаления . Этот процесс связан с изменениями морфологии клеток, которые в конечном итоге приводят к гибели клеток при экструзии NET. Этот процесс требует мобилизации кальция, активных форм кислорода , продуцируемых NADPH-оксидазой, деконденсации нейтрофильного хроматина, опосредованной нейтрофильной эластазой (NE) и миелопероксидазой (MPO), и модификации хроматина путем цитруллинирования гистонов пептидил-аргининдеминазой 4 (PAD4) .  NET представляет собой сеть внеклеточных волокон, которые содержат ядерные соединения в виде ДНК и гистонов и которые покрыты антимикробными ферментами и гранулированными компонентами, такими как MPO, NE, катепсин G и другие микробицидные пептиды. Во внеклеточной среде волокна NET захватывают микроорганизмы, а их ферменты и гранулированные вещества достигают локально высоких концентраций и, таким образом, способны расщеплять факторы вирулентности и убивать микроорганизмы. 

  Хотя NET играют ключевую роль в защите от патогенных микроорганизмов, они могут вызывать нежелательные эффекты для хозяина, что повышает интерес к роли нейтрофилов и NET в аутоиммунных реакциях. Дополненное формирование NET было впервые описано при преэклампсии и ANCA-ассоциированном васкулите, а затем было описано в серии аутоиммунных состояний, включая псориаз, системную красную волчанку (SLE), синдром антифосфолипидных антител (APS) и RA . Нейтрофильные внеклеточные ловушки являются очевидным источником ядерного материала. Среди них есть ряд цитоплазматических и внеклеточных цитруллинированных антигенов, хорошо известных мишеней ACPA, обнаруженных при ревматоидном артрите. Содержание белка в NET не только служит мишенью для формирования аутоантител и иммунных комплексов, но также вызывает дальнейший NETosis, что приводит к вредной петле положительной обратной связи. Эти факторы формируют воспалительное микроокружение, которое может вызывать сильный аутоиммунный ответ у лиц с соответствующей восприимчивостью. 

    Провоспалительные цитокины, такие как TNF-α и IL-17, а также аутоантитела стимулируют образование NET и влияют на их белковый состав. Кроме того, было показано, что NET стимулируют аутоиммунитет посредством продукции интерферонов и активации каскада комплемента. Интерфероны активируют как врожденную, так и адаптивную иммунную систему, вызывая иммунный ответ Th1 и стимулируя В-клетки к генерации аутоантител . Отложение NET, наблюдаемое при различных воспалительных патологиях, связано с уровнями циркулирующей бесклеточной ДНК (cfDNA) в биологических жидкостях, таких как плазма и сыворотка, от пациентов . Следовательно, циркулирующая cfDNA может в конечном итоге использоваться в качестве маркера NET при этих патологиях, тогда как определение уровней ДНК может облегчить мониторинг активности заболевания и оценку эффективности выбранной терапевтической стратегии.

   Нейтрофилы традиционно рассматриваются как недолговечные клетки, которые погибают в местах воспаления; тем не менее, некоторые данные свидетельствуют о том, что они могут продлить свою жизнь при определенных стимулах и уйти от воспалительных локусов. Условия в синовиальном суставе, такие как гипоксия и присутствие антиапоптотических цитокинов (включая TNF, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM CSF) и IL 8) , могут увеличить выживаемость нейтрофилов до до нескольких дней, что способствует усилению повреждения тканей.

Лечение

С более полным пониманием иммуно-воспалительных явлений, которые происходят в патогенезе ревматоидного артрита , исследователи  разработали терапевтические стратегии, которые включают моноклональные антитела и рецепторные конструкции, которые нацелены на конкретные растворимые или представляющие интерес молекулы клеточной поверхности. Биологические агенты, такие как моноклональные антитела и рекомбинантные белки, которые нацелены на TNF-α, CD20, CTLA-4 (цитотоксический T-лимфоцит-ассоциированный белок 4) и рецептор IL-1, а также методы лечения, основанные на блокаде T-клеток и В-клеточных функций показали свою эффективность в контроле симптомов и боли, связанной с ревматоидным артритом. 

  Было показано, что НПВП ингибируют адгезию нейтрофилов, уменьшают дегрануляцию и выработку окислителей, ингибируют активность нейтрофильной эластазы и индуцируют апоптоз нейтрофилов. Кортикостероиды вызывают противовоспалительные сигналы по нескольким механизмам; основным из них может быть снижение экспрессии цитокин-индуцированных генов. Они проникают во все клетки и связываются с рецептором цитоплазматического стероида, а затем этот комплекс транслоцируется в ядро, где он распознается специфическими последовательностями ДНК. Основным эффектом связывания с ДНК является подавление транскрипции путем противодействия активации факторов транскрипции AP-1 и NF-κB. Было показано, что кортикостероиды ингибируют дегрануляцию нейтрофилов и продукцию АФК, уменьшают выработку медиаторов воспаления и предотвращают адгезию и миграцию нейтрофилов в суставы при ревматоидном артрите . Наиболее широко используемым DMARD в клинических условиях является метотрексат, соединение, которое блокирует метаболизм фолиевой кислоты. Его преимущества при RА включают стимуляцию апоптоза нейтрофилов , ингибирование пути NF-κB, а также снижение экспрессии молекул адгезии и продукции LTB , следовательно, снижение рекрутирования нейтрофилов и продукции активных форм кислорода. 

   Анти-TNF-α терапии также широко используются для лечения пациентов с RА. Фактор некроза опухоли  стимулирует "дыхательный взрыв" нейтрофилов, усиливает экспрессию молекул адгезии, цитокинов и хемокинов и при высоких локальных концентрациях может стимулировать выработку активных форм кислорода  в адгезивных нейтрофилах . Три различных ингибитора TNF доступны для пациентов с RА, которые не могут адекватно реагировать на стандартную терапию DMARD. Инфликсимаб и адалимумаб являются моноклональными антителами против TNF, тогда как этанерцепт является слитым белком TNFRII. Все три препарата секвестрируют растворимый фактор некроза опухоли. Были опубликованы сообщения о прямом воздействии анти-ФНО агентов на нейтрофилы, и было показано, что эти препараты снижают мобилизацию нейтрофилов из периферической крови в воспаленные суставы , уменьшают выработку нейтрофилов АФК ex vivo , и снижают нейтрофильные хемотаксические и адгезивные свойства. 

  Тоцилизумаб - моноклональное антитело, которое блокирует растворимый и ткане-экспрессируемый рецептор IL-6, также оказывается высокоэффективным биологическим агентом при лечении RА . Нейтрофилы являются основным источником растворимых рецепторов IL-6, которые они выделяют в больших количествах при активации, и их накопление в больших количествах в синовиальном суставе может вносить значительный вклад в передачу сигналов IL-6 в синовиальной ткани посредством транс-передачи сигналов . Терапевтическая блокада IL-6 in vivo с тоцилизумабом индуцирует преходящую нейтропению, вызванную апоптозом или фагоцитозом апоптотических нейтрофилов, но не нарушает антибактериальные функции нейтрофилов. 

Фитотерапия

  Кверцетин является основным диетическим флавонолом, который содержится во фруктах, овощах и напитках, таких как чай и красное вино. Несколько эпидемиологических и экспериментальных исследований подтверждают антиоксидантное, противовоспалительное, антиангиогенное, антипролиферативное и проапоптотическое действие этой молекулы . Доклинические исследования первичных клеток и моделей на животных, а также клинические исследования предполагают ингибирующее действие кверцетина при ревматоидном артрите.  Сообщалось, что кверцетин снижает уровни IL-1β, C-реактивного белка и хемотаксического белка-1 моноцитов (MCP-1) и восстанавливает антиоксидантную способность плазмы. Кроме того, кверцетин усиливал экспрессию гемооксигеназы-1 в суставах крыс с артритом. Наконец, кверцетин ингибировал двукратное увеличение активности NF-κB, наблюдаемое в суставах после индукции артрита.

   Существуют различные данные о влиянии кверцетина на нейтрофилы. Например, in vitro кверцетин ингибировал миелопероксидазную активность , но не влиял на индуцированную липополисахаридами нейтрофильную поверхностную экспрессию молекул адгезии L-селектина (CD62L) и β2 интегрина (CD11b / Mac1), которые связаны со скатыванием и прочным сцепление соответственно. . При отеке, вызванном каррагеном, кверцетин не ингибировал увеличение миелопероксидазы, которая используется в качестве маркера рекрутирования нейтрофилов . Поэтому маловероятно, что кверцетин будет ингибировать рекрутирование нейтрофилов. 

   S. terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae) является родным растением из Южной Америки. Он использовался в народной медицине как чаи, настойки или настойки, как противовоспалительное, жаропонижающее, обезболивающее и обезболивающее средство и для лечения заболеваний мочеполовой системы. Научные исследования показали, что экстракты и фракции S. terebinthifolius богаты полифенолами и проявляют антиоксидантные, антибактериальные и антиаллергические свойства в различных экспериментальных моделях.