Παθογενετικοί μηχανισμοί δυσλειτουργίας ενδοθηλίου: ο ρόλος της σιταξεντάνης στην πνευμονική ίνωση από μπλεομυκίνη σε ποντίκια

Abstract

Background: Pulmonary fibrosis is a progressive disorder leading to respiratory failure. Endothelin-1 (ET-1) is a potent vasoconstrictor, and inducer of fibrocyte and smooth muscle proliferation but its role in pulmonary fibrosis is still under investigation. We aimed to investigate the effect of highly specific ET-1 receptor A (ETA) blockade in the pathogenesis of pulmonary fibrosis. Methods: Adult male C57BL6 mice (4 groups; n=5-11/group) were injected intratracheally with bleomycin sulfate (BLM; 2mg/mL) or saline. Treatment with the highly specific ETA receptor inhibitor, sitaxentan at 15mg/kg/day through drinking water, started one day prior to BLM injection. Mice were sacrificed at day 7, 14 and 21 post BLM, after evaluation of lung mechanics. Bronchoalveolar lavage fluid (BALF), blood and lung tissue samples were obtained. Results: The BLM animal model is consistent with high mortality due to BLM exposure. This phenomenon was prevented in the Sitaxentan treated group. Additionally BLM exposure caused: i) deterioration of lung elastance and compliance, ii) lung histological injury, and iii) increased cellularity and protein content in BALF at all-time points. Highly specific ETA receptor inhibition had no effect in naive mice, while in BLM-treated mice it improved lung mechanics, attenuated lung pathology and BALF pleiocytosis at all-time points, and decreased BALF protein content at day 21. BLM increased tissue collagen deposition at day 21 from 200.5±18.7 (controls) to 294.4±29.8 µg/mL, denoting fibrosis, while sitaxentan administration managed to diminish those levels to 219.4±5.6 (Mean±SEM; p<0.05 by ANOVA). Conclusion: Prophylactic specific ETA receptor blockade preserves lung function, reduces airspace inflammation and lung pathology, and prevents collagen deposition in our model. ETA receptor inhibition may be a promising approach to the treatment of pulmonary fibrosis

Εισαγωγή: Η Ιδιοπαθής Πνευμονική Ίνωση αποτελεί μια βαθμιαία επιδεινούμενη διαταραχή των πνευμόνων, η οποία οδηγεί σε αναπνευστική ανεπάρκεια. Η Ενδοθηλίνη-1 αποτελεί ένα ικανό παράγοντα αγγειοσυστολής καθώς και έναν παράγοντα προώθησης του πολλαπλασιασμού των λείων μυϊκών ινών. Ωστόσο ο ρόλος του στην παθογένεση της Πνευμονικής Ίνωσης αποτελεί αντικείμενο ερευνών. Ο στόχος της συγκεκριμένης μελέτης είναι να ερευνήσει την επίδραση της Υψηλά επιλεκτικής αναστολής των Α υποδοχέων της Ενδοθηλίνης-1 στην παθογένεση της Πνευμονικής Ίνωσης. Μέθοδοι: Για την επαγωγή της Πνευμονικής Ίνωσης χρησιμοποιήθηκαν ενήλικοι αρσενικοί μύες του γενετικού υποβάθρου C57/Bl6 στους οποίους χορηγήθηκε ενδοτραχειακά διάλυμα μπλεομυκίνης (Bleomycin; BLM; 2mg/Kg). Στις ομάδες ελέγχου χρησιμοποιήθηκε διάλυμα φυσιολογικού ορού (Saline; SAL). Για την αναστολή των Α υποδοχέων της Ενδοθηλίνης-1 χρησιμοποιήθηκε η Σινταξεντάνη (Sitaxentan; SITAX; 15mg/kg/Ημέρα) διαμέσου του πόσιμου νερού. Η χορήγηση της Σιταξεντάνης ξεκίνησε 24 ώρες πριν την ενδοραχειακή ένεση BLM. Η αξιολόγηση της πνευμονικής λειτουργίας έγινε στα προκαθορισμένα χρονικά σημεία των 7, 14 και 21 ημερών. Κατόπιν της αξιολόγησης οι μύες θυσιάστηκαν με σκοπό την συλλογή δειγμάτων πνευμονικού ιστού, αίματος και βρογχοκυψελιδικού εκπλύματος (Bronchoalveolar lavage fluid; BALF). Αποτελέσματα: Το ζωικό μοντέλο της μπλεομυκίνης είναι συνυφασμένο με υψηλά ποσοστά θνησιμότητας. Η χορήγηση Σιταξεντάνης εμπόδισε πλήρως το συγκεκριμένο φαινότυπο. Επιπροσθέτως η έκθεση στην μπλεομυκίνη προκάλεσε : 1) αλλοίωση της πνευμονικής ελαστότητας και στατικής ενδοτικότητας· 2) Ιστολογική πνευμονική βλάβη· 3) αύξηση του πρωτεϊνικού και κυτταρικού περιεχομένου του BALF. Η χορήγηση Σιταξεντάνης δεν είχε επιβλαβή αποτελέσματα στην ομάδα ελέγχου που δεν εκτέθηκε σε BLM. Ωστόσο κατάφερε να μειώσει την επαγόμενη από μπλεομυκίνη πνευμονική βλάβη, βελτίωσε την πνευμονική λειτουργία, ενώ μείωσε το κυτταρικό και πρωτεϊνικό περιεχόμενο του BALF. Η χορήγηση BLM αύξησε την εναπόθεση κολλαγόνου την 21η ημέρα από 200.5±18.7 µg/mL (ομάδα ελέγχου) σε 294.4±29.8 µg/mL, υποδηλώνοντας την ύπαρξη ίνωσης, ενώ η Σινταξεντάνη κατάφερε να περιορίσει την αύξηση των επιπέδων έως τα 219.4±5.6 µg/mL (Mean±SEM; p<0.05 by ANOVA). Συμπεράσματα: Η προφυλακτική χορήγηση του ειδικού αναστολέα των Α υποδοχέων της Ενδοθηλίνης-1 διατηρεί την πνευμονική λειτουργία, μειώνει την πνευμονική βλάβη, περιορίζει την φλεγμονή του κυψελιδικού χώρου και εμποδίζει την εναπόθεση του κολλαγόνου στο ζωικό μοντέλο που χρησιμοποιήσαμε. Με βάση τα παραπάνω η ειδική αναστολή των Α υποδοχέων της Ενδοθηλίνης-1 αποτελεί μια υποσχόμενη προσέγγιση για την θεραπεία της Ιδιοπαθούς Πνευμονικής Ίνωσης στον άνθρωπο.