Επίδραση της κολχικίνης στην ανάπτυξη αθηρωματικών πλακών και στα επίπεδα IL-18, λεπτίνης και ινσουλίνης σε πειραματικό πρότυπο κονίκλων

Abstract

Background/AimsAtherosclerosis is a well-documented chronic inflammatory disease that is promoted, among others, by pro-inflammatory cytokines such as IL-1β and IL-18 produced by NLRP 3 inflammasome. Development of atherosclerotic lesions is affected also by leptin, although there are contradictory results. Furthermore, inflammasome’s action is interfered with other inflammatory diseases, like diabetes. Colchicine is reported to act as anti-inflammatory agent inhibiting inflammasome’s action and stabilizing atherosclerotic lesions. The aim of the present study was to investigate the effect of colchicine on the de novo formation of atherosclerotic lesions and on the levels of inflammatory and metabolic indices, such as IL-18, leptin and insulin during prolonged hypercholesterolemia in New Zealand White rabbits.Materials and Methods23 male New Zealand White rabbits were separated in 3 experimental groups and the feeding duration lasted 7 weeks. Animals in ND group (n=6) were fed standard commercial chow, in CD group(n=7) were fed the standard diet enriched with 1% w/w cholesterol and in CD+Col group (n=10) were fed the same cholesterol-enriched diet plus 2 mg/kg body weight/day colchicine. Blood samples were collected at 0, 4 and 7 weeks for the determination of total cholesterol (TC), HDL cholesterol (HDL-C), LDL cholesterol (LDL-C), triglycerides (TG), glucose (Glu), creatinine (Cr), total protein (TP), γ GT, alkaline phosphatase (ALP), aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) levels. Serum leptin, IL-18 and insulin levels were determined using ELISA. Surface lesions and aortic intimal thickness were evaluated at the 7th week.ResultsColchicine favored the development of the atherosclerotic lesions in CD+Col group by increasing intimal thickness of the ascending and thoracic aorta (p<0.05 vs CD, ND group). Colchicine reduced serum levels of Glu and TG in CD+Col group (p<0.05 vs baseline), but did not have any distinct effect on IL-18,insulin or leptin.ConclusionPer os administration of colchicine did not inhibit atherosclerosis progression in cholesterol-fed rabbits, rather favored it. We encountered the possible attenuating role of colchicine on TG levels. Levels of IL-18, insulin and leptin did not differ statistically between groups. This indicates a possible pathway that bypasses IL-18 and NLRP 3 inflammasome in the pathogenesis of atherosclerosis when colchicine is administered or serum IL-18 levels may not mirror adequately low-grade inflammation, as the one that takes place in atherosclerosis.

Δεδομένα/Σκοπός. Η αθηροσκλήρωση είναι μια καλά περιγεγραμμένη χρόνια φλεγμονή που προάγεται, μεταξύ πολλών άλλων, από προ-φλεγμονώδεις κυτταροκίνες όπως η IL-1β και η IL-18 που παράγονται από το NLRP3 inflammasome. Η δημιουργία των αρτηριοσκληρυντικών βλαβών επηρεάζεται και από τα επίπεδα λεπτίνης, αν και γι’αυτό το θέμα υπάρχουν αντικρουόμενα δεδομένα. Επιπλέον, η δράση του inflammasome εμπλέκεται και σε άλλες φλεγμονώδεις παθήσεις, όπως ο διαβήτης. Η κολχικίνη είναι γνωστό ότι δρα ως αντιφλεγμονώδης παράγοντας που αναστέλλει τη δράση του inflammasome και σταθεροποιεί τις αρτηριοσκληρυντικές πλάκες. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να διερευνήσει την επίδραση της κολχικίνης στη de novo δημιουργία των αρτηριοσκληρυντικών πλακών και στα επίπεδα των φλεγμονωδών και μεταβολικών δεικτών, όπως η IL-18, η λεπτίνη και η ινσουλίνη σε λευκούς κονίκλους Νέας Ζηλανδίας κατά τη διάρκεια παρατεταμένης υπερχοληστερολαιμίας. Υλικά και Μέθοδοι. 23 αρσενικοί λευκοί κόνικλοι Νέας Ζηλανδίας χωρίστηκαν σε 3 ομάδες και η σίτισή τους διήρκεσε 7 εβδομάδες. Τα πειραματόζωα στην ομάδα ΦΤ (ν=6) σιτίστηκαν με φυσιολογική τροφή, στην ομάδα ΧΤ (ν=7) με τροφή που εμπλουτιζόταν με 1% κ.β. χοληστερίνη και στη ΧΤ+Κολ ομάδα (ν=10) με την ίδια χοληστερινούχα τροφή στην οποία προστίθετο και 2 mg/κιλό βάρους σώματος/ημέρα κολχικίνη. Αιμοληψίες πραγματοποιήθηκαν τις χρονικές στιγμές 0, 4 και 7 εβδομάδες και τα δείγματα αίματος των πειραματοζώων χρησιμοποιήθηκαν για τον καθορισμό βιοχημικών παραμέτρων, όπως: ολική χοληστερόλη (Ο.Χολ), HDL χοληστερόλη, LDL χοληστερόλη, τριγλυκερίδια (ΤΡΓ), γλυκόζη, κρεατινίνη, ολικές πρωτεΐνες (Ολ.Πρωτ.), γ-γλουταμυλο-τρανσφεράση (γ-GT), αλκαλική φωσφατάση (ALP), αμινοτρανσφεράση αλανίνης (AST) και ασπαρτική αμινοτρανσφεράση (ALT). Τα επίπεδα ορού λεπτίνης, IL-18 και ινσουλίνης καθορίστηκαν με τη χρήση της μεθόδου ELISA. Το μέγεθος των αρτηριοσκληρυντικών αλλοιώσεων και το πάχος του ενδοθηλίου εκτιμήθηκε την 7η εβδομάδα. Αποτελέσματα. Η κολχικίνη ευνόησε την ανάπτυξη των αρτηριοσκληρυντικών βλαβών στη ΧΤ+Κολ ομάδα, αυξάνοντας το πάχος του ενδοθηλίου στην ανιούσα και θωρακική αορτή (p<0.05 έναντι XT, ΦΤ ομάδα). Η κολχικίνη μείωσε τα επίπεδα της γλυκόζης και των ΤΡΓ (p<0.05 έναντι αρχής πειράματος), αλλά δεν είχε τα ίδια αποτελέσματα στην IL-18, στην ινσουλίνη ή τη λεπτίνη. Συμπέρασμα. Η per os χορήγηση κολχικίνης δεν ανέστειλε την πρόοδο της αθηροσκλήρωσης στους κονίκλους που σιτίζονταν με τη χοληστερινούχα δίαιτα, αλλά φάνηκε ότι την ευνόησε. Αλλά διαπιστώσαμε τον πιθανό ευεργετικό ρόλο της κολχικίνης στη μείωση των επιπέδων ΤΡΓ. Τα επίπεδα των IL-18, ινσουλίνης και λεπτίνης δε διέφεραν στατιστικά σημαντικά μεταξύ των ομάδων. Αυτό υποδεικνύει ένα πιθανό μονοπάτι που παρακάμπτει την IL-18 και το NLRP 3 inflammasome στη δημιουργία των αρτηριοσκληρυντικών βλαβών ή το γεγονός ότι τα επίπεδα της IL-18 δεν αντανακλούν επαρκώς μια χαμηλού βαθμού φλεγμονή, όπως αυτή λαμβάνει χώρα κατά την αθηροσκλήρωση.