Вивчення хондропротекторних властивостей антагоніста рецепторів інтерлейкіну-1

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.298740

Ключові слова:

антагоніст рецепторів інтерлейкіну-1, ралейкін, остеоартроз, хондропротекторна дія, протизапальна дія

Анотація

Остеоартроз – одне з найпоширеніших захворювань, являє собою медичну та соціально-економічну проблему і займає одне з перших місць серед причин тривалої непрацездатності населення у світі. Все більше уваги привертають цитокінові механізми розвитку остеоартрозу.

Метою роботи було визначення хондропротекторних та протизапальних властивостей оригінального рекомбінантного антагоніста рецепторів інтерлейкіну-1 (АРІЛ-1) ралейкіну на моделі системного стероїдного остеоартриту (ССО) у щурів.

Матеріали та методи. Модель ССО відтворено у модифікованому вигляді шляхом внутрішньом’язового триразового введення дексаметазону в дозі 7 мг/кг з інтервалом в один тиждень. Ралейкін вводили підшкірно в умовно ефективній дозі 3 мг/кг для протизапальної дії, глюкозамін (ГА) - перорально в дозі 50 мг/кг (ЕД50 за протизапальною дією). Починаючи з 28 дня дослідження і протягом 4 тижнів об’єкти дослідження вводили відповідним шляхом 1 раз на добу.

Результати. Результати експерименту показали, що клінічні ознаки ураження опорно-рухового апарату з'явилися у всіх тварин після триразового введення дексаметазону. Надалі і до закінчення експерименту спостерігалася типова клінічна картина розвитку ССО, що підтверджувалося результатами дослідження біохімічних показників (переважно сироватки крові) стану сполучної тканини піддослідних тварин.

У щурів із ССО, які отримували ралейкін, починаючи з другого тижня введення відмічено достовірні зміни функціонального стану тварин. У щурів підвищувалася рухова активність, підвищувалася толерантність до фізичних навантажень, візуально нормалізувався стан суглобів, підвищувався апетит. При введенні препарату порівняння ГА функціональний стан тварин дещо меншою мірою відрізнявся від групи контрольної патології. Крім того, ралейкін достовірно не відрізнявся від ГА за впливом на біохімічні показники, що характеризують стан сполучної тканини та вміст її основних метаболітів у сироватці крові щурів із стероїдним остеоартритом.

Висновки. На моделі системного стероїдного остеоартриту ралейкін сприяв покращенню функціональних показників стану тварин та нормалізації маси їх тіла, а саме помірно знижував вміст усіх маркерів сполучнотканинного метаболізму в сироватці крові тварин, особливо хондроїтин-сульфатів і сіалових кислот, що можна пояснити системним характером його дії. За впливом на рівень основних метаболітів сполучної тканини в сироватці крові щурів ралейкін переважав ефект глюкозаміну гідрохлориду. Таким чином, аналіз біохімічних даних на фоні експериментального остеоартриту дозволяє зробити висновок про високий хондропротекторний та протизапальний потенціал рекомбінантного антагоніста рецепторів інтерлейкіну-1 (ІЛ-1)

Біографії авторів

Катерина Геннадіївна Щокіна, Національний фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедра фармакології та фармакотерапії

Сергій Юрійович Штриголь, Національний фармацевтичний університет

Доктор медичних наук, професор

Кафедра фармакології та фармакотерапії

Сергій Константинович Шебеко, Національний фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедра клінічної фармакології та клінічної фармації

Галина Володимирівна Бєлік, Національний фармацевтичний університет

Кандидат фармацевтичних наук, доцент

Кафедра фармакології та фармакотерапії

Тетяна Олександрівна Куценко, Національний фармацевтичний університет

Кандидат фармацевтичних наук, доцент

Кафедра фармакології та фармакотерапії

Андрій Вікторович Таран, Національний фармацевтичний університет

Кандидат фармацевтичних наук, доцент

Кафедра фармакології та фармакотерапії

Посилання

  1. Yin, F., Yang, Q., He, Y., Peng, L., Zhao, Z., He, C., Chen, J. (2021). Top 100 cited articles on osteoarthritis from 1990 to 2020. Rheumatology and Immunology Research, 2 (4), 241–248. doi: https://doi.org/10.2478/rir-2021-0033
  2. Cui, A., Li, H., Wang, D., Zhong, J., Chen, Y., Lu, H. (2020). Global, regional prevalence, incidence and risk factors of knee osteoarthritis in population-based studies. EClinicalMedicine, 29–30, 100587. doi: https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2020.100587
  3. Rodriguez-Veiga, D., González-Martín, C., Pertega-Díaz, S., Seoane-Pillado, T., Barreiro-Quintás, M., Balboa-Barreiro, V. (2023). Prevalence of osteoarthritis of the knee in a random population sample of people aged 40 and older. Gaceta Médica de México, 155 (1), 39–45. doi: https://doi.org/10.24875/gmm.m19000231
  4. Chen, D., Shen, J., Zhao, W., Wang, T., Han, L., Hamilton, J. L., Im, H.-J. (2017). Osteoarthritis: toward a comprehensive understanding of pathological mechanism. Bone Research, 5 (1). doi: https://doi.org/10.1038/boneres.2016.44
  5. Kapoor, M., Martel-Pelletier, J., Lajeunesse, D., Pelletier, J.-P., Fahmi, H. (2010). Role of proinflammatory cytokines in the pathophysiology of osteoarthritis. Nature Reviews Rheumatology, 7 (1), 33–42. doi: https://doi.org/10.1038/nrrheum.2010.196
  6. Bedaiwi, M. K., Almaghlouth, I., Omair, M. A. (2021). Effectiveness and adverse effects of anakinra in treatment of rheumatoid arthritis: a systematic review. European Review for Medical and Pharmacological Sciences, 25, 7833–7839. doi: https://doi.org/10.26355/eurrev_202112_27630
  7. Molnar, V., Matišić, V., Kodvanj, I., Bjelica, R., Jeleč, Ž., Hudetz, D. et al. (2021). Cytokines and Chemokines Involved in Osteoarthritis Pathogenesis. International Journal of Molecular Sciences, 22 (17), 9208. doi: https://doi.org/10.3390/ijms22179208
  8. Scanzello, C. R. (2017). Chemokines and inflammation in osteoarthritis: Insights from patients and animal models. Journal of Orthopaedic Research, 35 (4), 735–739. doi: https://doi.org/10.1002/jor.23471
  9. Chow, Y. Y., Chin, K.-Y. (2020). The Role of Inflammation in the Pathogenesis of Osteoarthritis. Mediators of Inflammation, 2020, 1–19. doi: https://doi.org/10.1155/2020/8293921
  10. Boraschi, D., Italiani, P., Weil, S., Martin, M. U. (2017). The family of the interleukin‐1 receptors. Immunological Reviews, 281 (1), 197–232. doi: https://doi.org/10.1111/imr.12606
  11. Jenei-Lanzl, Z., Meurer, A., Zaucke, F. (2019). Interleukin-1β signaling in osteoarthritis – chondrocytes in focus. Cellular Signalling, 53, 212–223. doi: https://doi.org/10.1016/j.cellsig.2018.10.005
  12. Nikfar, S., Saiyarsarai, P., Tigabu, B. M., Abdollahi, M. (2018). Efficacy and safety of interleukin-1 antagonists in rheumatoid arthritis: a systematic review and meta-analysis. Rheumatology International, 38 (8), 1363–1383. doi: https://doi.org/10.1007/s00296-018-4041-1
  13. Hommel, U., Hurth, K., Rondeau, J.-M., Vulpetti, A., Ostermeier, D., Boettcher, A. et al. (2023). Discovery of a selective and biologically active low-molecular weight antagonist of human interleukin-1β. Nature Communications, 14 (1). doi: https://doi.org/10.1038/s41467-023-41190-0
  14. Reginster, J. Y., Deroisy, R., Rovati, L. C., Lee, R. L., Lejeune, E., Bruyere, O. et al. (2001). Long-term effects of glucosamine sulphate on osteoarthritis progression: a randomised, placebo-controlled clinical trial. The Lancet, 357 (9252), 251–256. doi: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(00)03610-2
  15. Zupanets, K. O., Shebeko, S. K., Otrishko, I. A. (2010). Doslidzhennia vplyvu kompozytsii na osnovi kvertsetynu ta pokhidnykh hliukozaminu na protsesy apoptozu khondrotsytiv v umovakh rozvytku eksperymentalnoho osteoartrytu. Liky Ukrainy plius, 3 (12), 47–50.
  16. Zupanets, Y. A., Korzh, N. A., Dedukh, N. V. et al. (1999). Metodycheskye rekomendatsyy po eksperymentalnomu yssledovanyiu y klynycheskomu yzuchenyiu protyvoartroznikh (khondromodulyruiushchykh) lekarstvennikh sredstv. Kyiv, 56.
  17. Levchenko, V. I., Novozhytskaia, Yu. M., Sakhniuk, V. V. ta in. (2004). Biokhimichni metody doslidzhennia krovi khvorykh: Metodychni rekomendatsii dlia likariv khimiko-toksykolohichnykh viddiliv derzhavnykh laboratorii veterynarnoi medytsyny Ukrainy. Kyiv, 104.
  18. Shtern, M. R., Tymoshenko, O. P., Leonteva, F. S., Kliueva, H. F. (1982). A. S. No. 960626 SSSR. MPK G0923/28. Sposob opredelenyia hlykozamynohlykansulfatov v sivorotke krovy. published: 23.09.82, Bul. No. 35, 6.
  19. Leontieva, F. S., Filipenko, V. A., Tymoshenko, O. P., Kartashov, M. I., Kibkalo, D. V., Tuliakov, V. O., Riabkova, L. P. (2008). Pat. No. 29198 UA. MPK G01N33/48. Sposib vyznachennia fraktsii sulfatovanykh heksozaminohlikaniv. No. u 200708505; declareted: 24.07.2007; published: 10.01.2008, Bul. No. 1.
  20. Zupanets, I. A., Shebeko, S. K. (2005). Unifikatsiia metodiv kilkisnoho vyznachennia endohennoho hliukozaminu u biolohichnomu materiali. Farmakom, 4, 56–61.
  21. Xie, R., Yao, H., Mao, A. S., Zhu, Y., Qi, D., Jia, Y. et al. (2021). Biomimetic cartilage-lubricating polymers regenerate cartilage in rats with early osteoarthritis. Nature Biomedical Engineering, 5 (10), 1189–1201. doi: https://doi.org/10.1038/s41551-021-00785-y
  22. Kourí, J. B., Rojas, L., Pérez, E., Abbud-Lozoya, K. A. (2002). Modifications of Golgi Complex in Chondrocytes from Osteoarthrotic (OA) Rat Cartilage. Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 50 (10), 1333–1339. doi: https://doi.org/10.1177/002215540205001006
  23. Korzh, N. A., Dedukh, N. V., Zupantc, I. A. (Eds.) (2007). Osteoartroz: konservativnaia terapiia. Kharkiv: Zolotye stranitcy, 424.
  24. Palmer, G., Guerne, P.-A., Mezin, F., Maret, M., Guicheux, J., Goldring, M. B., Gabay, C. (2002). Production of interleukin-1 receptor antagonist by human articular chondrocytes. Arthritis Research & Therapy, 4 (3), 226–231. doi: https://doi.org/10.1186/ar411
  25. Kim, J. E., Song, D., Kim, S. H., Jung, Y., Kim, S. J. (2018). Development and characterization of various osteoarthritis models for tissue engineering. PLOS ONE, 13 (3), e0194288. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0194288
  26. Li, L., Li, Z., Li, Y., Hu, X., Zhang, Y., Fan, P. (2020). Profiling of inflammatory mediators in the synovial fluid related to pain in knee osteoarthritis. BMC Musculoskeletal Disorders, 21 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s12891-020-3120-0
  27. Dinarello, C. A. (2017). Overview of the IL‐1 family in innate inflammation and acquired immunity. Immunological Reviews, 28 1(1), 8–27. doi: https://doi.org/10.1111/imr.12621
  28. Ruscitti, P., Masedu, F., Alvaro, S., Airò, P., Battafarano, N., Cantarini, L. et al. (2019). Anti-interleukin-1 treatment in patients with rheumatoid arthritis and type 2 diabetes (TRACK): A multicentre, open-label, randomised controlled trial. PLOS Medicine, 16 (9), e1002901. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1002901
  29. Kovalenko, Ye. M. (2009). Farmakolohichne vyvchennia protyzapalnoi aktyvnosti antahonista retseptoriv interleikina-1 (ARIL-1). Kharkiv, 19.
  30. Cadet, C., Maheu, E. (2021). Non-steroidal anti-inflammatory drugs in the pharmacological management of osteoarthritis in the very old: prescribe or proscribe? Therapeutic Advances in Musculoskeletal Disease, 13. doi: https://doi.org/10.1177/1759720x211022149
Вивчення хондропротекторних властивостей антагоніста рецепторів інтерлейкіну-1

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-02-29

Як цитувати

Щокіна, К. Г., Штриголь, С. Ю., Шебеко, С. К., Бєлік, Г. В., Куценко, Т. О., & Таран, А. В. (2024). Вивчення хондропротекторних властивостей антагоніста рецепторів інтерлейкіну-1 . ScienceRise: Pharmaceutical Science, (1(47), 4–11. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.298740

Номер

№ 1(47) (2024)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Kateryna Shchokina, Sergiy Shtrygol’, Sergii Shebeko, Halyna Bielik, Tetiana Kutsenko, Andrii Taran

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.