Jak chroniczny ból zmienia ekspresję genów


Wpływ zahamowania enzymu 3-monooksygenazy kinureniny na rozwój bólu neuropatycznego
Rojewska E, Piotrowska A, Makuch W, Przewlocka B, Mika J.
Zakład Farmakologii Bólu, Instytut Farmakologii Polskiej Akademii Nauk, Kraków, Polska


Badania z wykorzystaniem profilowania ekspresji genów, jak i analizy metodą spektrometrii masowej wskazują, że w bólu neuropatycznym dochodzi do silnej aktywacji niektórych genów neuronalnych, jak również genów związanych z odpowiedzią komórek immunologicznych, w tym z aktywacją mikrogleju. Ostatnie badania opublikowane w Molecular Pain w 2014 roku umożliwiły nam poznanie transkryptów zmieniających się po uszkodzeniu nerwu kulszowego, jak również po wielokrotnych dootrzewnowych podaniach minocykliny w tym modelu.




Dzięki zastosowaniu metody mikromacierzy DNA wykazano obecność transkryptów genów w lędźwiowym odcinku rdzenia kręgowego zmieniających się po uszkodzeniu. Kolejnym krokiem było wyselekcjonowanie transkryptów modulowanych po podaniach minocykliny. Jeden z tych genów - Kmo (3-monooksygenaza kynureiny; enzym szklaku kinureninowego) stał się przedmiotem dalszych badań, a jego zmiany po uszkodzeniu potwierdzono metodą qRT-PCR oraz western blot oraz dodatkowo wykazano w zwojach korzeni grzbietowych (DRG).
Ponadto wykorzystując hodowle pierwotne komórek glejowych wykazano, że minocyklina obniża mRNA Kmo po stymulacji lipopolisacharydem (LPS) na komórkach mikrogleju. Jak pokazują badania [1] zastosowanie inhibitorów enzymu Kmo – Ro 61-6048 oraz JM6 zmniejsza symptomy bólu neuropatycznego po uszkodzeniu nerwu kulszowego. Dodatkowo wykazano, że oba inhibitory nasilają efektywność morfiny. Badania biochemiczne wykazały, że wielokrotne podania Ro61-6048 obniżają poziom aktywacji mikrogleju/makrofagów w rdzeniu kręgowym i DRG. Ro 61-6048 zmniejsza również podniesiony po uszkodzeniu nerwu kulszowego poziom cytokin probólowych w rdzeniu kręgowym (IL-6 i NOS2) oraz DRG (IL-1beta, IL-6 i NOS2). Jak prezentują nasze badania modulowanie enzymu Kmo w istotny sposób może wpływać na procesy nocycepcji (Rycina 1), wykazywać właściwości neuroprotekcyjne oraz podnosić efektywność opioidów. Wyniki pozwolą na poznanie zachowania się szerokiego spektrum metabolitów tryptofanu należących do szlaku kinureninowego, co jest tematem grantu SONATA 9 2015/17/D/NZ4/02284.


Dr hab. Joanna Mika
Zakład Farmakologii Bólu
www: http://if-pan.krakow.pl/en/departments/department-of-pharmacology-of-pain/
e-mail: joamika@if-pan.krakow.pl



Podziękowania: Badania finansowane z grantu Narodowego Centrum Nauki Harmonia 5 2013/10/M/NZ4/00261, grantu SONATA 9 2015/17/D/NZ4/02284 i działalności statutowej Instytutu Farmakologii Polskiej Akademii Nauk. E. Rojewska – stypendium START z Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. A. Piotrowska – stypendium KNOW z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.


Źródło:

1: Rojewska E, Piotrowska A, Makuch W, Przewlocka B, Mika J. Pharmacological kynurenine 3-monooxygenase enzyme inhibition significantly reduces neuropathic pain in a rat model. Neuropharmacology. 2016 Mar;102:80-91.


Pliki do pobrania