Вивчення хондропротекторних властивостей антагоніста рецепторів інтерлейкіну-1
DOI:
https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.298740Ключові слова:
антагоніст рецепторів інтерлейкіну-1, ралейкін, остеоартроз, хондропротекторна дія, протизапальна діяАнотація
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)
Посилання
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Zupanets, I. A., Shebeko, S. K. (2005). Unifikatsiia metodiv kilkisnoho vyznachennia endohennoho hliukozaminu u biolohichnomu materiali. Farmakom, 4, 56–61.
- 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
- 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
- Korzh, N. A., Dedukh, N. V., Zupantc, I. A. (Eds.) (2007). Osteoartroz: konservativnaia terapiia. Kharkiv: Zolotye stranitcy, 424.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Kovalenko, Ye. M. (2009). Farmakolohichne vyvchennia protyzapalnoi aktyvnosti antahonista retseptoriv interleikina-1 (ARIL-1). Kharkiv, 19.
- 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](https://journals.uran.ua/public/journals/268/submission_298740_337092_coverImage_uk_UA.jpg)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Kateryna Shchokina, Sergiy Shtrygol’, Sergii Shebeko, Halyna Bielik, Tetiana Kutsenko, Andrii Taran
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
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.