Rolul PPAR Alpha în modularea imunității înnăscute Partea 1

Rezumat:

Receptorul activat de proliferarea peroxizomului este un regulator puternic al metabolismului sistemic și celular și al homeostaziei energetice, dar suprimă și diverse reacții inflamatorii. În această recenzie, ne concentrăm asupra rolului său în reglarea imunității înnăscute; în special, discutăm interacțiunea PPAR cu semnalizarea factorului de transcripție inflamator, semnalizarea receptorului de recunoaștere a modelelor și sistemul endocannabinoid. De asemenea, prezentăm exemple de funcții imunomodulatoare specifice PPAR în timpul infecțiilor parazitare, bacteriene și virale, precum și abordăm mai multe probleme asociate cu procesele de imunitate înnăscută, cum ar fi producerea de specii reactive de azot și oxigen, fagocitoza și funcțiile efectoare ale macrofage, celule limfoide înnăscute și mastocite. Fenomenele descrise încurajează aplicarea agoniştilor PPAR endogeni şi farmacologici pentru a atenua tulburările de fond imunologic şi dezvoltarea de noi soluţii care angajează activarea sau suprimarea PPAR.

Receptorul activat de proliferarea peroxizomilor (PPAR) este un factor de transcripție important care joacă un rol cheie în metabolismul celular, reglarea imună, proliferarea și diferențierea celulelor. Relația dintre PPAR și imunitate a fost studiată pe scară largă, incluzând următoarele puncte: 1. Reglarea PPAR asupra celulelor imune: PPAR afectează intensitatea și direcția răspunsului imun prin afectarea diferențierii, proliferarea și funcția celulelor imune. De exemplu, PPAR poate inhiba funcția macrofagelor M1 și poate crește numărul și activitatea macrofagelor M2, inhibând astfel răspunsul inflamator. 2. Reglarea PPAR a răspunsului inflamator: PPAR este implicat în reglarea răspunsului inflamator și în migrarea și infiltrarea celulelor imune, deoarece răspunsul inflamator este un răspuns imun al organismului la infecție și rănire. Activarea PPAR poate inhiba dezvoltarea răspunsurilor inflamatorii și poate reduce daunele și durerea cauzate de inflamație. Imunitatea nu este importantă doar în aceste aspecte, dar trebuie și să îmbunătățim imunitatea în viața noastră de zi cu zi pentru a preveni invazia virusului. Am descoperit că Cistanche poate îmbunătăți semnificativ imunitatea. Cistanche conține o varietate de componente biologic active, cum ar fi polizaharide și două ciuperci. Aceste ingrediente pot stimula diferite celule ale sistemului imunitar și pot crește activitatea lor imunitară.

Click cistanche deserticola supliment

Cuvinte cheie:

receptori de recunoaștere a modelelor; fagocitoză; oxid nitric sintază; fenofibrat; oleoiletanolamidă; palmitoiletanolamidă.

1. Introducere

Imunitatea înnăscută cuprinde un set sofisticat de procese defensive, care sunt foarte vechi din punct de vedere evolutiv și au apărut concomitent cu dezvoltarea organismelor multicelulare. Apărarea împotriva agenților patogeni invadatori este un mecanism fiziologic crucial care garantează supraviețuirea. Dezvoltarea acestor mecanisme este o manifestare a unei curse constante între agenți patogeni (inclusiv invadatori unicelulari pro și eucarioți) și gazde. Procesele biologice implicate în răspunsul imun înnăscut sunt foarte complexe și strâns reglementate pe mai multe niveluri, deoarece pot fi foarte dăunătoare atunci când sunt lăsate nesupravegheate. Progresele recente în elucidarea unei astfel de reglementări au relevat o rețea densă de conexiuni între funcțiile celulelor imune, căile de semnalizare și metabolismul celular. Receptorul activat de proliferarea peroxizomilor (PPAR) a apărut ca un jucător important în această rețea, iar această revizuire își propune să prezinte mai multe aspecte ale implicării sale în reglarea imunității înnăscute.

2. Noua perspectivă asupra imunității înnăscute

Imunitatea înnăscută a evoluat pentru a reacționa foarte rapid la vătămare sau invazie și implică o mobilizare imediată a unei game largi de răspunsuri inflamatorii cu o specificitate destul de scăzută. În mod tradițional, lipsa memoriei a fost privită ca o trăsătură intrinsecă a imunității înnăscute; cu toate acestea, descoperirile recente în acest domeniu au condus la o revizuire amănunțită a acestei imagini și la o prezentare a conceptului de „memorie imună înnăscută” (revizuită în [1]). Memoria imună înnăscută diferă substanțial de omologul său adaptiv, deoarece îi lipsesc procesele de rearanjare a genelor somatice și receptorii specifici care recunosc epitopii.

Datorită îmbunătățirii treptate în funcție de istoricul interacțiunilor gazdă-patogen, aceasta este numită și „imunitate antrenată”, evenimentele de recombinare genetică fiind înlocuite de dezvoltarea amprentei epigenetice și/sau modificări ale transcriptomului miARN. Observațiile comportamentului celulelor imune înnăscute în timpul expunerii la diferiți agenți patogeni neînrudiți au dezvăluit fenomenul de „amorsare”, prin care contactul anterior cu o componentă microbiană modulează răspunsul la alte provocări patogene [1,2]. Această modulare poate forma un anumit tip de protecție încrucișată, care se manifestă printr-o rezistență nespecifică îmbunătățită la o a doua infecție după un episod de recunoaștere a modelului molecular asociat patogenului (PAMP) de către receptorii de recunoaștere a modelului (PRR) [2].

Astfel de fenomene au fost semnalate la insecte (larvele de Tenebrio Molitor) [3], în planarie (Schmitdtea mediterranea) [4] și la stridiile din Pacific Crassostrea gigas [5]. În special, nevertebratele, cărora le lipsesc mecanismele de imunitate adaptativă bazate pe limfocite și se bazează exclusiv pe răspunsuri înnăscute pentru a lupta împotriva infecțiilor, au dezvoltat un nivel ridicat de diversitate a secvenței și complexitate structurală a PRR-urilor (de exemplu, lectine, receptori Toll-like (TLR) și NOD. proteine ​​asemănătoare /NLR (vezi Secțiunea 4.4)), precum și proteine ​​​​solubile sau extracelulare legate de fibrinogen (FREP) [6,7]. Recunoașterea PAMP-urilor, cum ar fi -1,{3-glucanii și peptidoglicanul, declanșează mecanisme efectoare antimicrobiene specifice pentru nevertebrate, de exemplu, activarea profenoloxidazei (și a hemocianinelor înrudite) care catalizează formarea melaninei din dihidroxifenilalanina reactivă (DOPA) și Intermediari DOPAchinone [8,9].

Cei trei pași principali ai răspunsului înnăscut sunt (1) construirea unei bariere fizice și chimice, (2) recunoașterea invadatorilor străini și distingerea de elementele structurale „auto” și (3) fagocitoza și producerea de compuși citotoxici care ajută la distrugerea particulele înghițite sau sunt eliberate pentru a deteriora obiecte prea mari pentru a fi fagocitate. De exemplu, diferite celule epiteliale nu numai că formează o barieră fizică a epiteliului care protejează organismul de mediul extern, ci și secretă enzime hidrolitice și alarmine, cum ar fi diverse peptide antimicrobiene (AMP) [10].

Pentru a distinge între molecule și celule străine și cele străine, PRR-urile leagă anumite molecule caracteristice anumitor grupuri de agenți patogeni comuni de origine virală, bacteriană sau fungică, cum ar fi acizii nucleici și componentele acestora (de exemplu, ARN dublu catenar, CpG nemetilat care contactează ADN-ul, nucleotide și nucleozide), componente zaharide ale peretelui celular (de exemplu, peptidoglican, lipopolizaharidă, chitină și zimosan), fosfolipide (adică, cardiolipină de origine microbiană) sau anumite proteine ​​(de exemplu, peptide care conțin formilmetionină și flagelină), de obicei considerate ca PAMP-uri. Aceleași mecanisme sunt responsabile pentru răspunsul la conținutul celular perturbat eliberat în timpul necrozei, care sunt imunogene, cum ar fi peptidele formilate mitocondriale, membrana mitocondrială interioară care conține cardiolipină și ATP (modele moleculare asociate daunelor, DAMP) [11,12]. Într-o localizare în care are loc invazia sau leziunea sterilă, se declanșează fagocitoza care duce la eliminarea pericolului. Este realizat de fagocite profesionale (neutrofile polimorfonucleare, monocite mononucleare și macrofage care rezidă în țesuturi), fagocite paraprofesionale (celule dendritice) și fagocite neprofesionale (celule epiteliale și fibroblaste) [13,14].

În timpul fagocitozei, particulele sau celulele microbiene înghițite trebuie să fie distruse intracelular de o varietate de molecule microbicide stocate în granule citoplasmatice, cum ar fi peptidele antimicrobiene (AMP, de exemplu, leucocidină și defensine), enzime proteolitice (de exemplu, elastază, catepsină G). , gelatinază și metaloproteinaze) și specii reactive de oxigen, azot și halogenate [15]. Speciile de oxigen reactive citotoxice sunt generate în timpul exploziilor respiratorii și includ anionul superoxid (O•−), produs de NADPH oxidaza, precum și peroxidul de hidrogen generat de superoxid dismutază din O•−. NADPH oxidaza, care este asamblată din citocromul transmembranar b558, numeroase subunități phox citosolice (fagocite oxidază) și mici GTPază Rac2, eliberează O•− direct în fagozom sau spațiul extracelular [16].

O mică fracțiune de superoxid (aproximativ 1 la sută) poate da naștere la un radical hidroxil foarte reactiv în reacția cu ionii ferici (Fe3 plus) [16,17]. Mieloperoxidaza neutrofilă utilizează peroxid de hidrogen și halogenuri pentru a forma acizi hipocloroși sau hipobromoși, precum și cloramine foarte bactericide. Fagocitele mononucleare exprimă oxid nitric sintaza inductibilă și produc oxid nitric (NO) citotoxic din arginină. În timpul fazei active a exploziei oxidative, NO, care difuzează liber prin membrane, reacționează cu O•−, dând naștere la peroxinitrit (ONOO−), un agent oxidativ puternic capabil să induce deteriorarea nitrativă sau oxidativă a proteinelor și lipidelor celulelor microbiene. 18]. În etapele ulterioare ale fagocitozei, fagozomul fuzionează cu lizozomii puternic acizi pentru a forma fagolizozomi care conțin, de asemenea, numeroase enzime hidrolitice, cum ar fi proteinaze, lipaze și lizozim.

3. Principalele populații de celule imune înnăscute

Fagocitele profesionale, cum ar fi neutrofilele, monocitele/macrofagele sau microglia, joacă un rol central în imunitatea înnăscută, deoarece îndeplinesc atât sarcini de reglare, cât și de efectoare. Macrofagele țesuturilor periferice aparțin sistemului reticuloendotelial și sunt cunoscute sub diferite denumiri uzuale în funcție de localizare: celule Kupffer (ficat), celule Langerhans (piele), osteoclaste (os), etc. Microglia sunt, de asemenea, fagocite calificate de origine mieloidă care rezidă exclusiv. în sistemul nervos central și au numeroase caracteristici comune cu macrofagele [19]. Capacitatea fagocitară a monocitelor și a macrofagelor derivate din monocite depinde de modelul de expresie a markerilor de suprafață specifici, precum și de polarizarea fenotipică a acestora.

Un raport recent [20] a arătat că macrofagele M2 (stimulate cu IL-4 și IL-10) au prezentat o capacitate fagocitară de două ori mai mare a E. coli decât macrofagele M1 (stimulate cu IFN, LPS) și nivelul de expresie al unui marker de suprafață CD209 corelat direct cu o capacitate fagocitară ridicată. Multitudinea de stimuli determină calea pe care o urmează celula, numită „polarizare”. Macrofagele polarizate M1- răspund la așa-numita activare „clasică” de către citokinele proinflamatorii tipice, cum ar fi IFN , secretă alți factori proinflamatori (TNF , IL-1 , IL-6 și IL{{ {11}}) și chemokine (de exemplu, CCL1, CCL5 și CXCL10) pentru a recruta alte populații de leucocite și a elibera NO citotoxic (vezi mai jos). Macrofagele M2 reprezintă un fenotip opus, antiinflamator, ca urmare a așa-numitei activări „alternative” de către IL-4, IL{-13, infecții parazitare (helminți, fungi) sau factori imunosupresivi, cum ar fi ca IL-10 și glucocorticoizi. Ele exprimă receptorul de manoză (CD206) și arginaza-1 și secretă citokina IL-10 antiinflamatoare, TGF- și poliaminele trofice (putrescină, spermidină etc.), contribuind în mod colectiv la rezolvarea inflamației. și regenerarea tisulară [21,22]. Paradigma M1/M2 a fost recent extinsă și îmbogățită cu detalii suplimentare, cum ar fi împărțirea grupului M2 în fenotipuri M2a, M2b, M2c și M2d mai specifice [23,24]. Cu toate acestea, în prezent predomină opinia conform căreia, datorită plasticității macrofagelor, există mai degrabă un continuum de fenotipuri decât profiluri celulare distincte, exclusive și restrânse [25].

În plus față de fagocitele profesionale și neprofesionale menționate mai sus, la apărarea imună înnăscută iau parte și alte populații de celule, și anume celulele limfoide înnăscute (ILC) din linia limfoidă și mastocite, eozinofilele, bazofilele și celulele supresoare derivate din mieloide din linia mieloide. 25]. Mastocitele, care secretă heparină și histamina, se află în multe țesuturi și organe, cum ar fi țesutul conjunctiv, pielea, plămânii, mucoasa gastrointestinală și în apropierea vaselor de sânge [26].

Celulele supresoare derivate din mieloide (MDSC) formează o populație eterogenă și plastică de celule de origine mieloidă care inhibă răspunsurile celulelor T și pot promova diferențierea către Tregs [25,27]; prin urmare, ele contribuie activ la rezolvarea inflamației, fiind recrutate la locul inflamației de către citokinele proinflamatorii, cum ar fi IL-6.

Ultimul grup, cel mai recent descoperit și oarecum evaziv de efectori ai imunității înnăscute cuprinde așa-numitele celule limfoide înnăscute (ILC) [25,28]. Ei prezintă un model comun de markeri de suprafață (CD45 plus CD127 plus CD3-CD19-) și sunt împărțiți în trei grupuri principale (ILC1, ILC2 și ILC3) pe baza expresiei anumitor factori de transcripție și a unui profil distinct al citokinelor secretate [28]. –30]. Celulele Natural Killer (NK) și limfocitele granulare mari (LGL) aparțin ILC1 [31,32], în timp ce celulele ILC2 și ILC3 sunt asociate în principal cu membranele mucoase [29,33]. Celulele ILC3 derivate din ficatul fetal sunt printre primele celule limfoide care populează tractul gastrointestinal și joacă un rol important în dezvoltarea toleranței la microbiota comensală [34,35]. Ei secretă IL-17, IL{-22 și inductori de țesut limfoid (LTi), care sunt factori critici pentru menținerea funcției barierei mucoase, menținerea echilibrului între răspunsul inflamator la microbii patogeni și crearea mediului tolerogen. pentru bacteriile probiotice [28,35]. În mod colectiv, celulele ILC sunt implicate în coordonarea diferitelor aspecte ale imunității înnăscute și contribuie la reglarea homeostaziei imune; prin urmare, ele sunt considerate ca un echivalent al limfocitelor Th în imunitatea adaptivă.

4. Receptor alfa activat de proliferatori de peroxizomi (PPAR) și rolul său în inflamație

Leziunile tisulare și debutul infecției evocă imediat un răspuns imun înnăscut și declanșează inflamația. După cum a subliniat savantul roman Aulus Cornelius Celsus în secolul I, inflamația acută locală se manifestă prin calori, rubor, dolor și tumoră, adică creșterea temperaturii, roșeață, durere și edem [36]. Aceste simptome reflectă acțiunea mediatorilor lipidici proinflamatori, histaminei și citokinelor eliberate de leucocitele care infiltrează țesuturile care induc vasodilatația și cresc permeabilitatea endotelială și expresia moleculelor de adeziune pe suprafața endotelială și în matricea extracelulară de dedesubt. Aceste evenimente duc la extravazarea leucocitelor circulante, chemotaxie și acumulare de lichid interstițial, provocând edem (tumoare).

Fluxul interstițial crescut și activitatea metabolică a celulelor în proliferare generează căldură locală și înroșire (calor și rubor). Durerea inflamatorie (dolor) este evocată de activarea membrului 1 al subfamiliei vaniloide ale canalului cationic potențial receptor tranzitoriu (TRPV1), care este prezent în neuronii senzoriali ai sistemului nervos periferic [37]. Activarea TRPV1 duce la un aflux de Ca2 plus și la depolarizarea membranei, urmate de deschiderea canalelor de sodiu dependente de tensiune și crearea unui potențial de acțiune [37]. Receptorii TRPV1 sunt prezenți nu numai pe neuroni, ci și pe celulele imunocompetente (limfocite T, mastocite), epitelii, keratinocite și celule endoteliale vasculare [38]. Canalele TRPV1 sunt activate de diverși mediatori inflamatori lipidici, cum ar fi produsele COX-2 (prostaglandine), produsele lipoxigenază 15-LOX (de exemplu, 15-acidul hidroperoxi eicosatetraenoic, 15-HPETE) și poliaminele moleculelor eliberate după lezarea celulelor, de exemplu, ATP și adenozină [37]. Legăturile dintre PPAR și evenimentele moleculare care declanșează inflamația și care stau la baza simptomelor sale principale sunt prezentate mai jos (Figura 1).

4.1. PPAR ca receptor nuclear prezent în țesuturile periferice și celulele imunocompetente

Receptorii activați de proliferatori de peroxizomi (PPAR) aparțin unei familii de receptori nucleari care acționează ca factori de transcripție activați de liganzi liposolubili. Astfel de liganzi pot traversa membrana plasmatică direct și se pot lega de proteinele țintă intracelulare. PPAR-urile sunt reprezentate de trei izotipuri, PPAR, PPAR/5 și PPAR, codificate de gene separate. Ele prezintă modele de expresie specifice țesuturilor și guvernează în principal metabolismul lipidelor, carbohidraților și aminoacizilor, precum și exercită alte funcții pleiotrope, inclusiv activități imunomodulatoare. Toate cele trei izotipuri PPAR prezintă proprietăți antiinflamatorii puternice și au un impact puternic asupra diferitelor aspecte ale fiziologiei sistemului imunitar. În această revizuire, ne concentrăm pe receptorul alfa activat de proliferarea peroxizomilor (PPAR), care este în special responsabil pentru reglarea catabolismului acizilor grași și a cetogenezei [39,40], de asemenea, pe lângă faptul că este profund implicat în modularea imunității înnăscute. răspunsuri. Mai jos, subliniem participarea activă a PPAR la procesele fiziologice care operează în spatele tuturor celor patru simptome cardinale ale inflamației, adică atenuarea edemului și durerii și contribuind la rezolvarea fazei acute.

Ca factor de transcripție, PPAR este implicat în activarea transcripției genelor, care este realizată prin legarea heterodimerului PPAR și a partenerului obligatoriu pan-PPAR, receptorul retinoid X (RXR), la motivele consens din promotorii țintă. Heterodimerul activ se formează atunci când ambii parteneri au agoniştii legaţi. Cei mai puternici agonişti PPAR endogeni includ acizii graşi şi derivaţii acestora: acizii stearic şi palmitic saturat, acil amidele grase precum oleoiletanolamida (OEA) şi palmitoiletanolamida (PEA), produse LOX precum 5-(S)-HETE şi 8-(S)-HETE și leucotrienă B4 (LTB4) [41–44]. Există unicul ligand RXR autentic cunoscut până acum, care este acidul 9-cis-13,14-dihidroretinoic, identificat cu succes după mulți ani de căutare, în timp ce 9- Acidul cis-retinoic, utilizat frecvent experimental, este unul dintre cei mai puternici agonişti farmacologici ai RXR [45,46]. Agoniştii PPAR farmacologici, cum ar fi fibraţii, sunt utilizaţi clinic pentru a normaliza profilul lipidic din sânge, în special pentru a scădea concentraţiile de colesterol şi fracţiunile de lipoproteine ​​cu densitate joasă [47]. Fenofibratul și gemfibrozilul sunt cele mai prescrise medicamente din grupul fibraților și, în general, sunt foarte bine tolerate [48]. Cu toate acestea, unele reacții adverse au fost raportate la pacienții care iau în mod cronic fibrați, miopatia și rabdomioliza fiind cele mai frecvente probleme [49]. Structurile liganzilor endogeni, precum și cei mai importanți agoniști și antagoniști sintetici, sunt prezentate în Tabelul 1.

Interesant, pe lângă țesuturile cu o rată ridicată de catabolism a acizilor grași, cum ar fi ficatul, mușchiul cardiac și rinichii, PPAR este în general exprimat în CD45 plus leucocite [50], inclusiv numeroase populații de celule imune înnăscute: bazofile [51] ], eozinofile [52], monocite și macrofage [30,53–55], celule Kupffer [56], celule Langerhans [57], osteoclaste [58] și microglia [59]

Țintele PPAR clasice includ genele care codifică enzimele din oxidarea mitocondrială și peroxizomală a acizilor grași (acil-CoA dehidrogenaze, acil-CoA oxidaze), ω-oxidare și ω-hidroxilare (citocromi P450) și cetogeneză ({{7} }hidroxi3metilglutaril-CoA sintază) [60–62]. Important, pe lângă acest mod canonic de acțiune, PPAR poate transreprima anumite gene prin cel puțin trei mecanisme [63]: (i) inițierea interacțiunilor proteină-proteină și sechestrarea coactivatorilor care sunt comuni pentru PPAR și alte căi, (ii) încrucișare. - cuplarea complexului PPAR/RXR cu alți factori de transcripție, ceea ce duce la inhibarea reciprocă încrucișată a ambelor proteine ​​participante și (iii) interferența cu proteinele transductoare de semnal, adică în cazul în care complexul PPAR/RXR inhibă fosforilarea cascadei MAP-kinaze membrii.

4.2. PPAR - Transrepresia mediată a factorilor principali de transcripție inflamatorie

Activitatea transrepresivă față de factorul nuclear κB (NF-κB), proteina de activare (AP-1) și traductoarele de semnal și activatorii transcripției (STAT) este responsabilă pentru acțiunea profundă antiinflamatoare a PPAR. PPAR interacționează fizic cu domeniul de omologie p65 Rel prin fragmentul său C-terminal și leagă simultan partea care răspunde la JNK a c-Jun cu fragmentul său N-terminal (Figura 2a) [65]. Formarea acestui complex sechestrează p65 și c-Jun de la legarea la promotorul IL-6 și blochează producția de IL-6 indusă de IL-1-. Interacțiunea directă inhibitorie dintre PPAR și subunitatea p65 NF-κB a fost raportată și în cardiomiocite [66]. În acest caz, sirtuina 1 (Sirt1) a inițiat formarea complexului Sirt1–PPAR – p65, ceea ce a condus la inactivarea p65 dependentă de PPAR și la transreprimarea genelor reglate de NF-κB proinflamatorii, cum ar fi proteina chemoatractantă monocitară 1 (MCP1, figura). 2b) [66]. Sirt1 a indus deacetilarea p65, care a afectat și activitatea NF-κB, deoarece acetilarea este necesară pentru activitatea sa [67]. Efectul de deacetilare a fost absent după tratamentul cu antagonist PPAR GW6471 sau în celulele PPAR -/-, ceea ce indică implicarea PPAR [66].

Un mecanism suplimentar este responsabil pentru interferența PPAR cu calea NF-kB a fost, de asemenea, identificat în hepatocite, unde PPAR s-a legat și a transactivat inhibitorul NF-kB alfa (IκB), ceea ce a crescut cantitatea acestei proteine ​​[68]. IkB acumulat se leagă de NF-kB, mascând astfel semnalul său de localizare nucleară, care îl oprește în citoplasmă și îi blochează activitatea ca factor de transcripție [69]. PPAR a fost, de asemenea, responsabil pentru scăderea fosforilării subunităților NF-kB p65 și p50 [68], care a fost un alt eveniment cu un impact negativ asupra activității NF-kB, deoarece fosforilarea subunităților sale este necesară pentru funcționarea lor optimă [70]. Interferența PPAR cu acțiunea NF-kB a prevenit exprimarea IL-1-indusă de IL-6 în țesuturile hepatice (Figura 2c) [68].

Antagonismul dintre PPAR și NF-kB și AP-1 stă la baza blocării exprimării citokinelor proinflamatorii și a proteinelor efectoare în diferite modele celulare și animale. Ligandul PPAR K-111 (2,2-acid dicloro{-12-({4-clorfenil)-dodecanoic) a inhibat producția de IL-6 indusă de LPS în macrofagele 264.7 brute pe ARNm și nivelul proteinei [71]. Acest efect a fost exercitat prin inhibarea proteinei kinazei activate de stres (SAPK)/c-Jun N-terminal kinazei (JNK), fosforilării NF-kB p65 și inducerea nivelului de proteină IkB [71]. S-a demonstrat că activarea PPAR în monocite inhibă expresia indusă de LPS sau IL{20}} a factorului de țesut (TF), o glicoproteină membranară responsabilă de inițierea cascadei de coagulare [72,73]. Mecanismul a implicat o blocare menționată anterior a activității promotorului genei țintă prin antagonismul dintre PPAR și NFκB și AP-1 [72].

Interleukinele eliberate de celulele imune își exercită funcțiile biologice prin receptori specifici de suprafață celulară, care transduc semnale prin familia de kinaze Janus (JAK) și factorii de transcripție STAT de fosforilare [74]. Diverse proteine ​​STAT sunt reglate negativ de PPAR. De exemplu, a fost descrisă o relație bidirecțională de inhibiție încrucișată între PPAR și STAT5b [75-77]. STAT5b este responsabil pentru transducția semnalului de la receptorul IL-2 [78]. IL-2 este o citokină foarte importantă, crucială atât pentru imunitatea înnăscută, cât și pentru cea adaptativă, fiind indispensabilă pentru proliferarea și maturarea celulelor NK, precum și pentru promovarea dezvoltării, diferențierii și răspunsului proinflamator atât al celulelor Th1, cât și al celulelor Th2 [78, 79].

4.3. PPAR și mediatori lipidici inflamatori

Un alt mecanism important al acțiunii antiinflamatorii a PPAR implică catabolismul mediatorilor lipidici, cum ar fi leucotriena B4 (LTB4). Studiul elegant realizat de Devchand și colegii [80] a arătat că LTB4 este un ligand PPAR puternic și specific care induce expresia genelor transactivate cu PPAR ale căii de oxidare peroxizomală, și anume acil-CoA oxidaza, care este o enzimă limitatoare de viteză a Catabolismul LTB4. Șoarecii PPAR -/- supuși unei aplicări topice a 5-agent inflamator care induce LOX și LTB4 au prezentat semne de inflamație a țesuturilor mult mai mult timp (cu aproximativ 30-40 la sută) decât șoarecii cu greutate, care au fost capabili să elimine LTB4 din circulație. mult mai rapid [80]. Acest experiment ilustrează importanța PPAR în rezolvarea inflamației. Acest rol al PPAR este necesar pentru reglarea răspunsului imun înnăscut, deoarece mediatorii lipidici proinflamatori, cum ar fi LTB4, nu sunt doar agenți chimiotactici puternici pentru neutrofile și alte leucocite, dar facilitează și extravazarea PMN și diapedeza la locul inflamației. și crește permeabilitatea vasculară în această regiune [81,82].

Prin restrângerea duratei LTB4, PPAR ameliorează trei din patru simptome de inflamație (căldură, înroșire și edem). Mai mult, PMN-urile nu sunt doar receptori de semnale LTB4, dar sunt, de asemenea, activate pentru producerea acestuia printr-o buclă de feedback autocrină pozitivă [83]. Prin urmare, clearance-ul LTB4 reglat de PPAR protejează de un răspuns inflamator exagerat și de tranziția acestuia de la o stare acută la una cronică distructivă. Ceilalți eicosanoizi, produsele fie ale COX, adică prostaglandinele PGD1, PGD2, PGA1 și PGA2, fie 5-produsul LOX 8-(S)-HETE, activează de asemenea PPAR [84], care deschide posibilitatea de a modula impactul acestora asupra celulelor cu expresie PPAR, fie în celule imunocompetente, cum ar fi monocite/macrofage care exprimă niveluri ridicate ale acestui receptor, fie în țesutul inflamat. Această activitate contribuie la protecția țesuturilor împotriva leziunilor inflamatorii și facilitează regenerarea.

4.4. PPAR Crosstalk cu receptorii de recunoaștere a modelelor

Vertebratele profită de funcțiile PRR și le folosesc pentru a detecta tot felul de factori care induc dezechilibrul homeostatic al țesuturilor. Receptorii PRR sunt activați de numeroși compuși care cuprind entități structurale specifice, denumite modele moleculare asociate cu microbi (MAMP) sau modele moleculare asociate leziunilor (DAMP). Mai multe tipuri de PRR sunt prezente pe scară largă atât în ​​celulele imune, cât și în cele neimune, iar activarea lor este declanșată de contactele cu microorganisme, viruși și unele fragmente de celule deteriorate sau o alterare a funcționării componentelor celulare (de exemplu, funcționarea defectuoasă a citoscheletului sau mitocondriilor sau endoplasmatică). stresul reticular) este principalul declanșator al răspunsului imun înnăscut [85]. PRR-urile pot fi împărțite în patru subfamilii principale: receptorii Toll-like (TLR), domeniul de oligomerizare de legare a nucleotidelor (NOD) – receptori care conțin repetarea bogată în leucină (LRR) (NLR), gena inductibilă de acid retinoic { {8}}receptori similari (RLR) și receptorii de lectină de tip C (CLR) [11]. Cu toate acestea, alte proteine ​​celulare pot servi ca PRR în anumite situații, de exemplu, enzima glicolitică, hexokinaza II, care poate identifica zahărul microbian, N-acetilglucozamină, atunci când acest bloc de construcție al peptidoglicanului se întâmplă să fie prezent în citoplasmă [{{{ 12}}]. În această secțiune, abordăm întrebarea cu privire la modul în care PPAR poate fi implicat în procesul de recunoaștere a MAMP și DAMP în diferite țesuturi și celule.

Informațiile demne de remarcat despre diafonia TLR și PPAR provin din studiile asupra șoarecilor Knockout (KO) PPAR și celulelor derivate de la aceste animale. Macrofagele colonice de la șoarecii KO nu au produs IL-10 reglator, dar au secretat IL{-6, IL{-1 și IL{-12, inductori puternici ai diferențierii Th1 și Th17. Mai mult, celulele ILC3 imune înnăscute izolate din colonul șoarecilor PPAR KO produc niveluri mai scăzute de IL-22 în comparație cu cele de la șoarecii WT, ceea ce are ca rezultat secreția afectată de peptide antimicrobiene și disbioza comensală. Acest lucru indică faptul că PPAR reglează funcțiile efectoare ILC3, care sunt importante atât pentru combaterea infecțiilor, cât și pentru menținerea toleranței la microbiota comensală. Absența PPAR afectează compoziția speciei a microbiomului și duce la o reprezentare crescută a bacteriilor filamentoase segmentate (SFB). Toate aceste fapte fac șoarecii KO predispuși la dezvoltarea inflamației intestinale și sunt dovada indirectă a rolului critic al activării PPAR în homeostazia imunologică intestinală [30].

Este bine cunoscut faptul că interacțiunile dintre microbiotă și celulele intestinale implică receptorii Toll-like [87], de exemplu, SFB reglează procesul de diferențiere a Th17 în intestin prin activarea TLR5 de către flagelină [88] și a ligandului TLR4 LPS din Gram- bacteriile negative stimulează diferențierea Th17 in vitro [89]. Se pare că aceste evenimente pot fi modulate de liganzii PPAR. În consecință, s-a demonstrat că macrofagele de la șoarecii knockout PPAR sunt caracterizate prin niveluri mai mari de expresie de ARNm pentru citokinele proinflamatorii IL1 și IL6, precum și pentru COX-2 și NF-kB (p65) la stimularea ligandului TLR4 (LPS 50). ng/mL, 5 h), în comparație cu celulele de tip sălbatic. Se pare că deficiența PPAR accelerează răspunsurile inflamatorii induse de LPS la macrofagele murine [54]. Un alt studiu pe șoareci PPAR KO a indicat că PPAR a fost esențial pentru efectul antiinflamator al exercițiilor acute. Absența sa a indus supraexprimarea citokinelor proinflamatorii în macrofagele tratate cu LPS izolate de la șoareci la 24 de ore după exercițiu [90].

Liganzii TLR pot regla activitatea PPAR, iar agoniştii PPAR influenţează expresia TLR-urilor, precum şi proteinele implicate în semnalizarea de la TLR-uri în diferite celule atât de tipuri imune, cât şi nonimune. Becker și colab. a studiat implicarea LPS în reglarea PPAR în plămânii murini și a arătat că la 24 de ore de la o provocare prelungită cu LPS (administrare intranazală zilnică a 1 µg LPS timp de 4 zile consecutiv), a avut loc o inhibare profundă a expresiei ARNm PPAR [91]. LPS, peptidoglicanul și flagelina (liganzii TLR4, TLR1/2 și, respectiv, TLR5) au suprimat puternic activitatea PPAR în astrocitele de șobolan care acționează la nivelurile de expresie a ARNm și a proteinei [92]. Pe de altă parte, s-a demonstrat că fenofibratul, un agonist farmacologic de PPAR, a inhibat semnificativ expresia ARNm de TLR4, MYD-88 și NF-kB, precum și producția de TNF, în celulele stimulate de melanomul murin B16F10 LPS. 93]. Relația puternică dintre TLR4 și calea de semnalizare PPAR a fost, de asemenea, demonstrată în mod clar într-un model de uveită indusă de endotoxină. Acest studiu a sugerat că fenofibratul poate, de asemenea, atenua producția de citokine indusă de LPS, poate inhiba semnalizarea NF-κB și poate suprima expresia TLR4 în celulele epiteliale pigmentare retiniene. Simultan, LPS ar putea acționa ca un antagonist direct PPAR într-o linie celulară reporter PPAR [94]. Toți acești deponenți experimentali la o reglare subtilă și o interacțiune complicată între activarea PPAR și calea de semnalizare TLR, care este necesară pentru echilibrul homeostatic între declanșarea și rezoluția răspunsului inflamator în țesuturi.

4.5. PPAR și Reglarea Inflamazomilor

Inflamazomii, platformele moleculare complexe formate în citoplasmă (în principal în macrofage, dar și în alte celule nonimune, cum ar fi celulele endoteliale și epiteliale care întâlnesc diferite DAMP și MAMP), sunt acum considerate elementul cheie al imunității înnăscute. Acestea sunt complexe multiproteice compuse din senzori citoplasmatici (în principal membri ai familiei NLR), proteine ​​adaptive (proteina tip speck asociată apoptozei, ASC sau PY-CARD) și efectori (cum ar fi precursorul cisteinei proteinazei sau pro-caspaza{{4} }}). În cazul unor inflamazomi neconvenționali, pro-caspaza-1 este substituită de pro-caspaza-11 în celulele murine și pro-caspaza 4/5 în celulele umane. Formarea complexă permite proteoliza pro-IL1 și pro-IL18 și eliberarea de citokine active în micromediul celular și fluxul sanguin, ceea ce conduce la inflamația locală sau sistemică [95].

Alternativ, formarea inflamazomului induce un lanț de evenimente care duc la piroptoză - tipul special de moarte celulară programată conectată la o stare inflamatorie. Mecanismele moleculare care contribuie la activitatea inflamazomului nu sunt încă complet înțelese, dar se crede că procesul de formare a acestora necesită două semnale ulterioare, de exemplu, legarea LPS de TLR4 de pe membrana celulară ca semnal primar și K plus eflux, eliberarea citosolului. a catepsinelor lizozomale sau a factorilor derivați din mitocondrii și generarea de specii reactive de oxigen ca semnal secundar [96]. Reglarea activării inflamazomului poate avea loc la ambele semnale la nivel post-transcripțional și post-translațional [97].

S-a demonstrat în unele modele animale că activarea PPAR poate suprima profund leziunile tisulare induse de inflamazom, contribuind astfel la rezolvarea inflamației. Acest lucru poate fi atribuit parțial scăderii expresiei TLR de către PPAR și interferenței cu etapa primară de activare a inflamazomului. Cu toate acestea, la șoarecii PPAR KO cu inflamație pulmonară cauzată de introducerea Pseudomonas aeruginosa, o creștere semnificativă a expresiei NLRP-3, ASC-1 și caspazei-1, în comparație cu șoarecii wt infectați, a fost observat [98]. Acest lucru indică faptul că fundalul expresiei PPAR este, de asemenea, important pentru furnizarea de blocuri de construcție a inflamazomului.

Leziunea hepatică acută este o boală strâns legată de activitatea inflamasomului NLPR3. În contextul acestei patologii, Brocker et al. a propus un mecanism care conectează postul, PPAR și reducerea inflamației și leziunilor hepatice. Ei au arătat că gena lungă de ARN necodificatoare Gm15441 conținea un situs de legare a PPAR în promotorul său, iar expresia ARN Gm15441 a fost activată de ligandul PPAR Wy-14643. Gm15441 și-a suprimat transcrierea antisens, care codifică o proteină care interacționează cu tioredoxină (TXNIP). Acest lucru a scăzut ulterior activarea inflamazomului NLRP3 stimulat de TXNIP (Figura 2d) [99].

Mai mult, s-a demonstrat că OEA, o lipidă bioactivă endogenă și un ligand natural al PPAR, a prevenit deteriorarea țesuturilor la debutul leziunii hepatice acute induse de LPS/D-galactozamină (D-Gal). Administrarea OEA a crescut expresia PPAR în ficatul murin supus tratamentului cu LPS/D-Gal. La rândul său, nivelurile de proteine ​​hepatice ale componentelor IL-1 și NLRP3 inflamazom, proteina NLRP3 și pro-caspaza{-1, au fost îmbunătățite după injectarea LPS/D-Gal la șoareci. Creșterea acestor proteine ​​a fost atenuată prin adăugarea OEA la dietă [100]. Efectele antiinflamatorii OEA au fost, de asemenea, evidente în colita la șoareci indusă de sulfat de dextran de sodiu (DSS), iar efectul a fost mediat de inhibarea căilor dependente de NLRP3, NF-κB sau MyD88-[101].

For more information:1950477648nn@gmail.com