Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Теофиллин восстанавливает активность дезацетилазы гистона и стероидные реакции в макрофагах COPD

Theophylline Restores Histone Deacetylase Activity and Steroid Responses in COPD Macrophages
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2212744/

Адресная переписка с Питером Дж. Барнсом, Торакальной Медициной, Национальным Институтом сердца и легких, Императорским Колледжем, Давхаус Стрит, Лондон SW3 6LY, Англия, Великобритания. Телефон: 44-207-351-8174; Факс: 44-207-351-5675; электронная почта: p.j.barnes@imperial.ac.uk

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является распространенным хроническим воспалительным заболеванием легких с небольшим или отсутствующим ответом на глюкокортикоиды и высоким уровнем окислительного стресса. Активность гистондезацетилазы (HDAC) снижается в клетках курильщиков сигарет, а низкие концентрации теофиллина могут увеличить активность HDAC. Мы измерили влияние теофиллина на активность HDAC и экспрессию воспалительных генов в альвеолярных макрофагах (AM) у пациентов с ХОБЛ. AM от нормальных курильщиков показало снижение активности HDAC по сравнению с обычными контрольными субъектами, и это было дополнительно уменьшено у пациентов с ХОБЛ (снижение на 51%, P <0,01). У ХОБЛ АМ также наблюдалось увеличение базального высвобождения IL-8 и TNF-α, которое было слабо подавлено дексаметазоном. Теофиллин приводил к шестикратному увеличению активности HDAC в лизатах COPD AM и значительно усиливал подавление дексаметазона индуцированным высвобождением IL-8, что было блокировано ингибитором HDAC трихостатином A. Поэтому теофиллин мог бы восстановить чувствительность к стероидам у пациентов с ХОБЛ.

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является распространенным и изнурительным хроническим воспалительным заболеванием, характеризующимся прогрессирующим ограничением воздушного потока, которое плохо обратимо (1). Курение сигарет является основным причинным фактором для продолжающегося воспаления в дыхательных путях и паренхиме легких, а тяжесть ограничения воздушного потока коррелирует со степенью легочного воспаления (2). Воспаление усиливается в легких пациентов с ХОБЛ с поразительным увеличением числа макрофагов, поскольку заболевание становится более тяжелым (3). Кроме того, в мокроте пациентов с ХОБЛ (4) увеличиваются хемотаксические медиаторы нейтрофилов, такие как IL-8 и провоспалительные цитокины, такие как TNF-α. Важно отметить, что воспаление при ХОБЛ не реагирует на кортикостероиды. Даже высокие дозы ингаляционных и пероральных глюкокортикоидов не влияют на профиль воспалительных клеток и цитокинов и не позволяют отменить диспропорцию протеазы-антипротеазы (5). Кроме того, противовоспалительный ответ на глюкокортикоиды снижается в альвеолярных макрофагах (АМ) у нормальных курильщиков по сравнению с некурящими и отсутствует в клетках у пациентов с ХОБЛ (6).

Гистон-ацетитрансферазы (HAT) и гистондезацетилаза (HDAC) представляют собой семейства ферментов, которые регулируют структуру хроматина и, таким образом, влияют на экспрессию воспалительных генов (7). Ацетилирование основных гистонов белками-коактиваторами, которые обладают собственной активностью HAT, приводит к размалыванию хроматина, что впоследствии позволяет транскрипционным факторам и РНК-полимеразе II включать транскрипцию гена. Напротив, деацетилирование основных гистонов обычно связано с транскрипционной репрессией. Ранее мы показали, что подавление глюкокортикоидов воспалительных генов требует набора HDAC2 в транскрипционный активационный комплекс глюкокортикоидным рецептором (GR) (8).

Отсутствие реакции на глюкокортикоиды может быть вторичным по отношению к повышенному окислительному стрессу в результате курения сигарет (9), что приводит к снижению активности HDAC (10). Теофиллин является бронходилататором при высоких дозах; однако все больше доказательств того, что при более низких концентрациях он обладает противовоспалительными эффектами при астме и ХОБЛ (11), возможно, из-за воздействия на активность HDAC, что приводит к подавлению воспалительных генов и повышению противовоспалительных эффектов глюкокортикоидов (12). Мы исследовали влияние теофиллина на активность HDAC и противовоспалительное действие глюкокортикоидов в альвеолярных макрофагах у пациентов с ХОБЛ.

19 пациентов с ХОБЛ были диагностированы в соответствии с рекомендациями GOLD (13), 15 курильщиков, не имеющих обструкции дыхательных путей (FEV1>> 70%), и 13 некурящих с нормальной функцией легких были завербованы. Все пациенты, которым проводилось исследование, подвергались факультативной бронхоскопии для диагностических целей, а нормальные предметы были добровольцами, набираемыми с помощью рекламы. У пациентов с ХОБЛ и курильщиками была история курения> 20 пачек в год. Субъекты ХОБЛ, получавшие ингаляционные кортикостероиды или пероральный теофиллин, и лица с острым обострением в течение предыдущих 6 недель были исключены. Критерии исключения для курильщиков и некурящих были подозрением на инфекционное или интерстициальное заболевание, возраст <35 лет. Исследование было одобрено комитетами по этике госпиталей Harefield и Royal Brompton, St Mary's и Riverside Hospital NHS Trusts, и все испытуемые дали свое согласие.

После первоначального набора были исключены шесть пациентов в группе ХОБЛ, три пациента в группе курильщиков и один пациент в группе некурящих. Причинами исключения были: заражение культивируемых макрофагов (4) и недостаточный выход макрофагов (6). Данные всех остальных предметов включены (таблица I). Существовали значительные различия в количестве макрофагов и нейтрофилов у курильщиков и пациентов с ХОБЛ по сравнению с некурящими (таблица I).

Характеристики пациента и измерения жидкости BAL

FEV1, объем принудительного выдоха за 1 с; FVC, принудительная жизненная емкость; БАЛ, бронхоальвеолярный лаваж.

Значение разницы по сравнению с некурящими:

П < 0.001,

П < 0.01,

П < 0.05.

Бронхоскопия и бронхоальвеолярный лаваж (БАЛ) собирали в соответствии со стандартным протоколом от правой средней доли или контралатеральной доли к патологии, как описано выше (10).

Клетки BAL центрифугировали (500 г в течение 10 мин) и дважды промывали буферизированным раствором Хэнкса. Жизнеспособность клеток оценивали с помощью исключения трипанового синего, и цитоспины получали, как описано ранее (10). Баллапы BAL лизировали или выделяли путем пластической адгезии, как описано выше (10), и клетки (3 × 105) инкубировали в 24-луночных планшетах в присутствии теофиллина (10 мкМ), дексаметазона (1 мкМ) и / или Salmonella enteritidis LPS (10 мкг / мл, Sigma-Aldrich).

Клетки культивировали точно так, как описано ранее (10).

Концентрации IL-8 и TNF-α определяли с помощью сэндвич-ELISA в соответствии с инструкциями производителя (R & D Systems Europe).

Общий глутатион определяли в жидкости BAL с использованием колориметрического набора для анализа (Oxford Biomedical Research) в соответствии с инструкциями производителя.

Ядерные экстракты измеряли с помощью Вестерн-блоттинга с использованием специфических антител, полученных из биотехнологии Санта-Крус, как описано выше (8).

Активность HDAC ядерных экстрактов измеряли с помощью неизотопного анализа (BIOMOL), как рекомендовано производителем. Специфические изоформы HDAC иммунопреципитировали перед анализом активности HDAC, как описано ранее (8).

Цитоспины окрашивали с использованием антител против HDAC2 и p65 субъединицы NF-κB (Santa Cruz Biotechnology). Все антитела использовались при разведениях 1: 50-1: 200 из раствора 200 мг / мл. Бронхиальные биопсии использовались в качестве контроля. Для отрицательных контрольных слайдов использовали обычные некроспецифические иммуноглобулины кролика (Dako).

Результаты выражаются как средства ± SEM. Изменения в секреторных продуктах АМ сравнивались с контрольными субъектами с использованием анализа дисперсии (ANOVA). Сравнение экспериментальных групп проводили с использованием теста Манна-Уитни U. Все статистические испытания выполнялись с двухсторонним 5% -ным уровнем значимости с использованием программного обеспечения GraphPad Prism (GraphPad Software Inc.).

Пациенты с ХОБЛ показали значительно более высокие уровни IL-8 и глутатиона в БАЛ-жидкости, чем курильщики и некурящие (таблица I). Исходная секреция IL-8 была увеличена в AM у курильщиков и пациентов с ХОБЛ по сравнению с нормальным (P <0,05 по сравнению с нормальным) и значительно увеличилась в AM у курильщиков и пациентов с ХОБЛ после стимуляции ЛПС (P <0,05 по сравнению с нормальным) (рис.1 А). Ингибитор NF-κB AS602868 ингибировал индуцированную LPS продукцию IL-8 на 76% (14,0 ± 1,2 против 58,7 ± 0,9 нг / мл, P <0,01). Дексаметазон был менее эффективен в снижении выделения IL-8 и TNF-α у пациентов с ХОБЛ и курильщиков по сравнению с контролем (рис.1, А и В). Используя иммуноцитохимию (не изображенную) и вестерн-блоттинг ядерных экстрактов из AM, мы подтвердили, что была улучшена транслокация транскрипции p65 субъединицы p65 NF-κB у пациентов с ХОБЛ по сравнению с нормальными субъектами (0,38 ± 0,06 против 0,11 ± 0,01 условных единиц, P <0,05) и в меньшей степени также у курильщиков (0,25 ± 0,05, Р <0,05).

Влияние дексаметазона на выделение цитокинов из AM. AM от нормальных субъектов, здоровых курильщиков и пациентов с ХОБЛ инкубировали с дексаметазоном (Dex; 10-6 М) в течение 30 мин до стимуляции ЛПС (10 мкг / мл). Вычислено LPS-индуцированное высвобождение IL-8 (A) и высвобождение TNFα (B) через 18 часов. * P <0,05 против контрольных субъектов; #P <0,05 по сравнению с нестимулированными клетками; ¶P <0,05 по сравнению с LPS-стимулированными клетками; n ≥ 6 в каждой группе.

Активность HDAC была значительно снижена в AM у пациентов с ХОБЛ (2788 ± 339 AFU / 10 мкг) по сравнению с курильщиками (3562 ± 392 AFU / 10 мкг, P <0,05) и нормальными субъектами (5664 ± 521 AFU / 10 мкг, P <0,01 ) (Фиг.2А). Это коррелировало с уменьшением экспрессии белка HDAC2, наблюдаемого с помощью иммуноцитохимии (фиг.2В) и Вестерн-блоттинга (2,1 ± 0,1 против 1,4 ± 0,2 по сравнению с 1,0 ± 0,1 отношением к экспрессии β-актина) (фиг.2С).

Активность HDAC и экспрессия в AM. (А) активность HDAC измеряли в белковых экстрактах AM, полученных от нормальных субъектов, здоровых курильщиков и пациентов с ХОБЛ, и выражали в соответствии с содержанием белка. ## P <0,01 по сравнению с некурящим; * P <0,05 против курильщика; n ≥ 6 в каждой группе. (B) Иммуноцитохимический анализ экспрессии HDAC2 в AM от нормальных субъектов и пациентов с ХОБЛ. Результаты представлены как минимум по шести предметам в каждой группе. (C) Вестерн-блот-анализ экспрессии HDAC2 в AM от нормальных субъектов, здоровых курильщиков и пациентов с ХОБЛ и выраженный в соответствии с содержанием белка. * P <0,05 по сравнению с некурящим, n = 3 в каждой группе.

Ранее мы сообщали о клеточных линиях, что теофиллин усиливает активность HDAC (12). Поэтому мы исследовали, можно ли выявить те же явления в АМ у курильщиков и пациентов с ХОБЛ. Ядерные экстракты от ХОБЛ и курильщиков, непосредственно подвергнутых воздействию теофиллина (10-5 и 10-6 М), показали приблизительно шестикратное увеличение активности HDAC (16,015 ± 509 против 2788 ± 339 АФУ / 10 мкг, Р <0,001) (фиг.3А ). Функционально, при культивировании АМ, полученном у пациентов с ХОБЛ, теофиллин (10-6 М) сам по себе не оказывал влияния на LPS-стимулированное высвобождение IL-8. Напротив, высокие концентрации дексаметазона (10-6 М) частично подавляли LPS-стимулированное высвобождение IL-8 на 36% (117 ± 11 нг / мл против 184 ± 19 нг / мл, Р <0,05). Совместная инкубация теофиллина (10-6 М) и дексаметазона (10-6 М) усиливала подавляющее действие дексаметазона на LPS-стимулированное высвобождение IL-8 (64 ± 10 против 184 ± 19 нг / мл, Р <0,01) ( Рисунок 3 B). Этот эффект был значительно выше, чем при использовании дексаметазона (1 мкМ).

Влияние эффекта теофиллина на активность HDAC и чувствительность дексаметазона в AM. (А). Ядерные экстракты, полученные из АМ тяжелых курильщиков и пациентов с ХОБЛ, инкубировали с теофиллином (10-5 и 10-6 М) в течение 20 мин и измеряли активность HDAC. ** P <0,01, n = 3. (B) Влияние теофиллина (Theo; 10-6 М) и дексаметазона (Dex; 10-6 М) отдельно и в комбинации на LPS-стимулированное высвобождение IL-8 из AM, полученное из Пациенты с ХОБЛ культивировали в течение ночи. #P <0,05 по сравнению с LPS; ## P <0,01 по сравнению с LPS; * P <0,05 по сравнению с LPS плюс дексаметазон (n = 6).

Из-за отсутствия АМ, доступного от пациентов, мы использовали PMA-обработанные клетки U937 в качестве модели клеток макрофагов для дальнейшего изучения взаимодействий между глюкокортикоидами и теофиллином, поскольку мы показали аналогичные эффекты теофиллина в этой линии клеток тем, которые в настоящее время сообщаются в первичных клетках , После предварительной инкубации этих клеток пероксидом водорода (H2O2, 100 мкМ) в течение 4 ч наблюдалось заметное увеличение IL-8-стимулированного IL-8 высвобождения (2,41 ± 0,18 против 1,88 ± 0,38 нг / мл, Р <0,05) и сниженная способность дексаметазона (10-8 М) подавлять высвобождение IL-8, таким образом имитируя ситуацию в макрофагах ХОБЛ (фиг.4А). Это было также отражено в дексаметазоне IC50 (IL-1 6,6 ± 0,4 нМ против IL-1β + H2O2> 1 мкМ, P <0,01) и сопровождалось заметным снижением активности HDAC в этих клетках после обработки H2O2 (100 мкМ) (46 ± 3 против 130 ± 8 белков AFU / мкг, P <0,01). Этот эффект H2O2 полностью блокировался 10 мМ N-ацетилцистеином (базальный, 182 ± 24 по сравнению с H2O2, 52 ± 13 против H2O2 + NAC, 163 ± 45 против белка AFU / мкг, P <0,01). Аналогичные эффекты на активность HDAC также наблюдались с экстрактом сигаретного дыма (фиг.4В) и приводили к усиленному высвобождению IL-8 (1,36 ± 0,24 против 0,28 ± 0,04 нг / мл IL-8). Это было полностью блокировано добавлением 10 мМ NAC (0,34 ± 0,08 против 1,36 ± 0,24 нг / мл). Добавление только теофиллина (10-6 М) оказало небольшое влияние на высвобождение IL-8 с IL-1-стимулированным IL-8 (1,24 ± 0,07 против 1,88 ± 0,38, Р <0,05) и на способность дексаметазона подавлять высвобождение IL-8 ( Фиг.4А). Был также небольшой эффект на дексаметазон IC50 (6,6 ± 0,4 против 1,0 ± 0,2 нМ, Р <0,05). Однако теофиллин восстанавливал чувствительность дексаметазона в клетках, стимулированных IL-1β + H2O2 (фиг.4А), и уменьшал экспрессию IL-8 вплоть до уровней, наблюдаемых с клетками, стимулированными IL-1β + Dex. Наблюдался также заметный сдвиг в дексаметазоне IC50 (4,9 ± 0,44 нМ против> 1 мкМ, Р <0,01). В AM от курильщиков усиливающий эффект теофиллина полностью блокировался добавлением ингибитора HDAC трихостатина А (фиг.4С). Иммунопреципитация HDACs 1 и 2 показала, что активность обоих этих ферментов была увеличена теофиллином в клетках U937 (фиг.4D), а также в макрофагах BAL у курильщиков (рис.4 E).

Эффект теофиллина на активность HDAC и чувствительность к стероидам в клетках U937 с повышенным напряжением и AM. (А) Влияние теофиллина (Тео, 10-6 М) и дексаметазона (Dex; 10-8 М) отдельно и в комбинации на IL-1β (1 нг / мл) и перекись водорода IL-1β + (H2O2, 100 мкМ ) -стимулированного высвобождения IL-8 из клеток U937. Теофиллин (10-6 М) повышает чувствительность по сравнению с клетками, обработанными IL-1β и H2O2. * P <0,05 по сравнению с IL-1β; #P <0,01 по сравнению с IL-1β + H2O2 · (B) Влияние теофиллина (Theo; 10-6 M) на экспрессию сигаретного дыма (CSE, 0,15 разбавление) - индуцированное снижение активности HDAC. *** P <0,001 против контроля; ## P <0,01 по сравнению с CSE в клетках U937. (C) Влияние теофиллина (Theo; 10-5 М) и дексаметазона (Dex; 10-10 М) отдельно и в комбинации на LPS (10 нг / мл) -индуцированного IL-8-высвобождения из AM, полученного от курильщиков. Теофиллин усиливал чувствительность Dex, эффект, который был блокирован добавлением ингибитора HDAC трихостатином А (TSA, 10 нг / мл). * P <0,05 по сравнению с LPS, n = 3. (D) Специфические изоформы HDAC иммунопреципитировали из клеток U937 и инкубировали с теофиллином (10-6 М) в течение 20 мин до измерения активности HDAC. *** P <0,001 (n = 4). (E) Конкретные изоформы HDAC иммунопреципитировали из АМ из курильщиков и инкубировали с теофиллином (10-6 М) в течение 20 мин до измерения активности HDAC. n = 3.

Мы показали, что AM от курильщиков и пациентов с ХОБЛ показывают повышенное высвобождение нейтрофил-селективного хемокина IL-8 и провоспалительного цитокина TNF-α, которые связаны с усиленной активацией транскрипционного фактора NF-κB. Мы также показали, что экспрессия и активность белка corepressor HDAC, который ингибирует NF-κB, снижается в AM от курильщиков и что это значительно больше снижается у пациентов с ХОБЛ. Это снижение активности HDAC было отменено теофиллином в AM от курильщиков и пациентов с ХОБЛ. Кроме того, теофиллин усиливал способность дексаметазона подавлять индуцированное LPS высвобождение IL-8 в макрофагах и восстанавливать чувствительность дексаметазона. В клетках U937 окислительный стресс уменьшал активность HDAC, и мы предполагаем, что окислительный стресс является возбудителем восстановленной активности HDAC, наблюдаемой у первичных макрофагов у курильщиков, и это приводит к усиленной транскрипции воспалительных генов и уменьшению реакции на глюкокортикоиды. В этих условиях, когда мы наблюдаем снижение активности HDAC на 70%, снижается чувствительность к глюкокортикоидам, а также максимальный ответ, что приводит к выраженному сдвигу 2-3-логарифма в кривой зависимости концентрации. Достижение 100-1000-кратной разницы в дозе глюкокортикоидов у пациентов затруднено из-за побочных эффектов, а уменьшенный максимальный ответ все равно приведет к меньшему подавлению воспалительных показателей. Теофиллин восстанавливал противовоспалительные эффекты глюкокортикоидов, увеличивая активность HDAC, что полностью блокировалось ингибитором HDAC трихостатином А в АМ от курильщиков.

Макрофаги являются критическими клетками при ХОБЛ и способствуют воспалению дыхательных путей у курильщиков и пациентов с ХОБЛ путем секреции хемотаксических факторов нейтрофилов и лимфоцитов, протеаз и реактивных видов кислорода (5). В этом исследовании мы обнаружили значительно большее количество AM и нейтрофилов в БАЛ-жидкости курильщиков и пациентов с ХОБЛ в соответствии с предыдущими исследованиями (3). Мы обнаружили увеличенную ядерную локализацию p65, что указывает на активацию NF-κB в AM курильщиков и в еще большей степени у пациентов с ХОБЛ, подтверждая предыдущие отчеты (14). Наличие ядерного р65 и усиленного базального и усиленного высвобождения IL-8 свидетельствует о том, что эти клетки находятся в более активном состоянии, чем те, которые получены у нормальных пациентов. Кроме того, косвенным признаком окислительного стресса была повышенная концентрация глутатиона (GSH) в жидкости БАЛ. Окислительный стресс ранее коррелировал с дефектным тиольным статусом в альвеолярных макрофагах с увеличением GSH в эпителиальной футеровочной жидкости (15) и является важным регулятором экспрессии гена IL-8 (16).

IL-8 и TNFα являются важными воспалительными медиаторами при ХОБЛ, и оба посредника увеличиваются в мокроте у пациентов с ХОБЛ (4). Ни вдыхали, ни пероральные глюкокортикоиды не оказывали супрессивного влияния на их регуляцию у пациентов с ХОБЛ (5). В нашем исследовании АМ от курильщиков и пациентов с ХОБЛ были активированы и относительно устойчивы к подавляющим действиям глюкокортикоидов, подтверждающих ранее данные ранее. Ранее сообщалось, что экспрессия цитокинов усиливается, а эффективность глюкокортикоидов снижается в альвеолярных макрофагах у нормальных курильщиков и что это коррелирует со сниженной активностью HDAC и, в частности, снижением экспрессии HDAC2 (17). Мы также показали, что максимальные репрессивные действия глюкокортикоидов требуют набора HDAC2 в комплекс p65-HAT (11). В настоящем исследовании с другой популяцией курильщиков мы подтверждаем, что активность HDAC снижается и впервые демонстрирует еще большее снижение активности HDAC и экспрессии HDAC2 в AM у пациентов с ХОБЛ. В этом исследовании 6 из 19 пациентов с ХОБЛ были исключены из-за неспособности получить достаточный жизнеспособный АМ. Хотя мы получили большое количество АМ почти у всех пациентов, у некоторых более тяжелых пациентов умерли все или большинство из AM. Это предполагает, что может быть предвзятость к менее тяжелой группе пациентов. В предварительных исследованиях мы обнаружили, что снижение активности HDAC в периферическом легком пациентов с ХОБЛ коррелировало с увеличением стадии заболевания (неопубликованные данные). Это говорит о том, что если бы мы смогли получить АМ последовательно от этих более тяжелых пациентов, то, возможно, большее влияние теофиллина на измеренные здесь параметры.

В макрофагоподобных клетках U937 мы смогли продемонстрировать, что окислительный стресс (H2O2) заметно усиливает высвобождение IL-8 и уменьшает противовоспалительное действие глюкокортикоидов, таким образом имитируя поведение макрофагов COPD. Более того, эти аномалии были полностью отменены низкими концентрациями теофиллина. Трихостатин А ингибировал действие теофиллина, подтверждая, что он опосредовался посредством активации HDAC, а не каким-либо другим механизмом. Интересно, что у пациентов с легкой астмой, которые обычно чувствительны к стероидам, полная резистентность к противовоспалительному действию ингаляционных и оральных глюкокортикоидов наблюдается у курильщиков (18, 19), и это может быть объяснено аналогичным механизмом. Недавно мы показали (20), что окислительный стресс может индуцировать нитрат HDAC и что это коррелирует с уменьшенной активностью HDAC, возможно, в результате нацеливания на протеосомную деградацию. Кроме того, в предварительных данных мы показали, что HDAC2, выделенный из макрофагов у пациентов с ХОБЛ, имеет более высокий уровень тирозинового нитрования HDAC2, чем у нормальных субъектов (21). Поэтому мы предполагаем, что одним из возможных механизмов, который учитывает ингибирующее действие окислительного стресса на активность HDAC2, является нитрование и инактивация / деградация фермента.

В попытке обратить вспять сниженную активность HDAC мы изучили активность теофиллина как стимулятора HDAC при ХОБЛ (12). Теофиллин активирует активность HDAC и, следовательно, подавляет экспрессию воспалительных генов через механизм, не зависящий от модуляции цАМФ (12). Это объясняет противовоспалительные эффекты теофиллина, наблюдаемые ранее при астме (11), а в последнее время в ХОБЛ (11). Эффект отличается от эффекта глюкокортикоидов, поскольку, по-видимому, существует относительно прямая активация HDAC, тогда как глюкокортикоидные эффекты связаны с набором HDAC2 в активный сайт транскрипции (8). В настоящем исследовании мы наблюдали отмеченное (более чем в шесть раз) увеличение депрессии активности HDAC в макрофагах ХОБЛ. Повышенная активность HDAC сама по себе не эффективна для подавления транскрипции воспалительных генов, если только она не будет включена в активный провоспалительный транскрипционный комплекс глюкокортикоидным рецептором. Это объясняет относительное отсутствие эффекта только теофиллина в подавлении высвобождения IL-8 и потенцирование этого эффекта, когда клетки предварительно обрабатывают дексаметазоном. Этот эффект наблюдается при терапевтических концентрациях теофиллина (10-6-10-5 М) и не опосредуется либо ингибированием фосфодиэстеразой, либо антагонизмом аденозинового рецептора (12). Теофиллин усиливает активность HDAC1 и HDAC2 в клетках U937 и в AM от курильщиков, и это может сыграть роль в регуляции индуцированной NF-κB экспрессии воспалительных генов (8, 22, 23). Однако HDAC2 является подходящей изоформой для повышения чувствительности к стероидам.

В заключение мы показали важное объяснение резистентного к глюкокортикоидам воспалительного процесса, наблюдаемого при ХОБЛ (9). Снижение активности HDAC может быть связано с усиленной транскрипцией воспалительных генов, и это напрямую не связано с увеличением активации NF-κB, а как прямой эффект окислительного стресса. Теофиллин с низкой дозой может «разблокировать» резистентность к глюкокортикоиду ХОБЛ и потенцировать его подавляющие эффекты. Это говорит о том, что теофиллин может восстановить противовоспалительный эффект глюкокортикоидов и таким образом контролировать основной процесс болезни при ХОБЛ. Это необходимо подтвердить в клинических исследованиях у пациентов с ХОБЛ, но теофиллин может обеспечить относительно недорогой способ управления этой распространенной и глобально увеличивающейся болезнью.

Авторы выражают признательность доктору Паллаву Шаху и доктору Онну Мин Кон за их вклад в бронхоскопы в этом исследовании.

Исследование было поддержано грантами от Национального института здоровья и Фонда британских легких. Б. Козио был получателем Европейского респираторного общества и Сепараторской стипендии.

P.J. Barnes, I.M. Adcock и K. Ito получили неограниченное финансирование от GlaxoSmithKline и Mitsubishi Pharma для финансирования части этой работы.

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *