Modulace zánětové reakce
PharmDr. Petr Jílek CSc. 
SANQUIS č.49/2007, str. 23

Hovoříme-li o cílené (terapeutické) modulaci zánětového děje, máme v naprosté většině případů na mysli tlumení zánětu poškozujícího organismus.

1. Úvod
Hovoříme-li o cílené (terapeutické) modulaci zánětového děje, máme v naprosté většině případů na mysli tlumení zánětu poškozujícího organismus. Přímá stimulace obranného zánětu se v podstatě neprovádí, výjimkou je pouze použití adjuvans při očkování. Nepřímo mohou posílení zánětových dějů způsobit imunostimulační látky podávané v souvislosti s imunodeficitem.
Modulace zánětu je nejčastěji zásah, který má za úkol zredukovat jeho nežádoucí vlivy. Historicky lze tlumení zánětu považovat za jeden z nejstarších léčebných zásahů, který byl prováděn empiricky. Vždyť zavedení mnoha látek do terapie zánětu (salicyláty, kortikoidy) proběhlo před poznáním imunologické podstaty zánětu. Teprve poslední půlstoletí přináší poznatky umožňující vysvětlit působení dosud používaných léků. Jak přibývaly poznatky o mechanismech zánětového děje, začala přibývat léčiva modulující zánět na základě racionální úvahy.
Z podstaty zánětového děje plyne, že účinnou modulaci zánětu lze provádět na úrovni mediátorů zánětu buď zásahem do jejich syntézy, nebo antagonizací efektu na příslušných receptorech. Zánět je ovšem doprovázen kvalitativními i kvantitativními změnami buněk, které se v něm angažují; rovněž zde je místo možného zásahu.

2. Nesteroidní antiflogistika
Zastavme se nejprve u dnes již historické skupiny nesteroidních protizánětových léků (NSAID), což jsou především neselektivní inhibitory přeměny kyseliny arachidonové na dvacetiuhlíkové produkty (eikosanoidy): prostaglandiny (PG) a tromboxany (TX). Eikosanoidy způsobují propagaci zánětu, mají ovšem řadu dalších biologických účinků, takže působí vnímání bolesti, vyvolávají horečku, podporují krevní srážení nebo brání vzniku peptického vředu. Mezi klasická, dosud užívaná antiflogistika zařazujeme salicyláty (acetylosalicylová kyselina), arylalkanové kyseliny (diklofenak), profeny (ibuprofen), fenamové kyseliny (kyselina tolfenamová), oxikamy (piroxikam) nebo sulfonanilidy (nimesulid).
U těchto látek se jako podstatný účinek uvádí jejich schopnost inhibovat enzym cyklooxygenázy (COX), který hraje podstatnou roli v přeměně kyseliny arachidonové na prostaglandiny a tromboxany. Kyselina arachidonová je uvolňována pomocí enzymu fosfolipázy A2 z fosfolipidů buněčných membrán a je dále zpracovávána buď pomocí cykloxygenázy na prostaglandiny, nebo pomocí lipooxygenázy na leukotrieny.
Aktivita cyklooxygenáz se může měnit vlivem vnějších podmínek, rozlišujeme 3 typy. COX-1 je nazývána konstitutivní, je přítomna v řadě tkání. V případě, že v nich probíhá zánět, se její katalytická aktivita zvyšuje 2 - 4krát. COX-2 je enzym inducibilní, jeho aktivita se během zánětové odpovědi zvyšuje až 20krát. Tento enzym je přítomen např. v makrofázích, fibroblastech nebo endoteliálních buňkách, naopak minimálně v žaludeční sliznici. Z tohoto důvodu se zdá, že výhodnější pro tlumení zánětu budou ty NSAID, které tlumí především COX-2, např. meloxicam nebo naproxen. Dokonce byly připraveny látky selektivně tlumící COX-2, tzv. coxiby. Tyto látky měly skutečně méně nežádoucích účinků na žaludek. Bohužel bylo zjištěno, že některé z nich mohou zvyšovat riziko infarktu myokardu, takže např. rofecoxib nebo valdecoxib byly zcela staženy z používání. COX-3 je enzym tvořící eikosanoidy především v mozku. Látky, které COX-3 tlumí (např. paracetamol), se vyznačují schopností snižovat horečku právě via CNS a mezi NSAID se formálně nezařazují, neboť jejich schopnost tlumit zánět je minimální.

3. Glukokortikoidy
Do syntézy eikosanoidů zasahují také glukokortikoidy, jejichž terapeutické požívání předešlo o řadu let poznání jejich mechanismu účinku na buněčné a podbuněčné úrovni. Protizánětlivý efekt glukokortikoidů spočívá na několikero poznaných mechanismech, jedním z nich je zvýšení tvorby lipokortinu-1, jenž tlumí fosfolipázu A2, čímž je snížena nabídka kyseliny arachidonové použitelné pro syntézu jak prostaglandinů, tak leukotrienů. Vedle toho glukokortikoidy inhibují cyklooxygenázu 2. typu. Už z tohoto pohledu se glukokortikoidy jeví jako účinnější protizánětové látky, než jsou NSAID. Navíc mají glukortikoidy další biologické účinky, z nichž některé jsou rovněž protizánětové.
Uveďme schopnost glukokortikoidů blokovat syntézu cytokinů, tedy i prozánětových. Glukokortikoidy vstupují do cytoplazmy řady buněk, a pokud nejsou inaktivovány, vážou se na cytoplazmový receptor a spolu s ním se připojí na tzv. transkripční faktory, např. NFB nebo AP-1. Tím jsou funkce transk ripčních faktorů zablokovány, takže nemohou přenášet aktivační signál z povrchu aktivované buňky do jejího jádra. V jádře nejsou přepisovány geny, které normálně buňka po aktivaci používá, takže nevzniká mRNA, a proto nemůže vzniknout bílkovina, například cytokin. Pokud tedy kortikoidy působí na buňky angažované v pozitivní regulaci zánětu, např. na monocyty či makrofágy, ty nejsou schopny tvořit pluripotentní prozánětové cytokiny, jako jsou např. IL-1 nebo TNF, a v důsledku toho zánětový děj stagnuje nebo se zastavuje. Uvedené efekty jsou připisovány zvýšeným fyziologickým koncentracím (stres) glukokortikoidů nebo nízkodávkové (tradiční, soustavné) terapii. Po podání vysokých, zpravidla nárazových dávek glukokortikoidů můžeme očekávat účinky, které nejsou zprostředkovány zásahem do transkripce genů, ale přímým ovlivněním buněčných aktivit.
Dalším účinkem glukortikoidů projevujícím se při tlumení zánětu je snižování funkcí neutrofilů a monocytů v periferní krvi buď tím, že tyto buňky vycestovávají z krve, nebo spouštějí apoptózu. V obou případech se v zanícené tkáni snižuje nabídka efektorových buněk bezprostředně využitelných pro probíhající proces.
Kortikoidy mohou ovlivňovat počty i funkce lymfocytů. V případě lymfocytů T je pak snížena tvorba cytokinů podporujících zánět, v případě lymfocytů B je snižována tvorba protilátek, což se může uplatnit především při modulaci zánětů doprovázejících autoagresivní nemoci. Ve vyšších dávkách působí kortikoidy zvláště na mladé formy lymfocytů cytotoxicky.
Vztahy glukokortikoidů, ať už exogenních nebo endogenních, a imunitních efektorů působících v zánětu jsou daleko pestřejší a složitější, jejich popis by byl mimo rámec tohoto sdělení.

3.1. Léky ovlivňující cytokinové řízení zánětu
Další skupiny modulátorů zánětu byly koncipovány na základě znalostí o podstatě zánětu, nemají takovou tradici, ale přinášejí naději na cílenější modulaci poškozujícího zánětu, a tím i na lepší léčebný efekt při přijatelných rizicích nežádoucích účinků. Z popisu zánětového děje plyne, že pro farmakoterapeutický zásah jsou vhodné mediátory zánětu a buňky, které je tvoří. Možné je též zasáhnout do mezibuněčných interakcí zprostředkovaných adhezními a kostimulačními molekulami exprimovanými na buněčných površích.

3.2. Proticytokinové působky
Zánětový děj je regulován vedle eikosanoidů a kortikoidů řadou dalších endogenních látek, k nejúčinnějším z nich patří interleukin-1 (IL-1) a faktor nekrotizující tumory (TNF-). Antagonizací těchto látek bylo nejprve v experimentu a nedávno i v klinice dosaženo významných protizánětových efektů. [Prvním hrůzným antagonistou TNF- byl před zhruba 40 lety zavedený thalidomid, který způsobil vrozené malformace řady dětí matek, které thalidomid užívaly pro zklidnění. Teprve nedávno bylo prokázáno, že thalidomid tlumí tvorbu TNF-, který je nezbytný pro růst cév a s nimi i končetin plodu.]
V současné době jsou k dispozici klinicky hodnotná léčiva blokující účinky TNF-. Jde předně o protilátky, které cytokin vážou, a tím ho inaktivují. Používají se myší protilátky (infliximab, adalimumab), které jsou ovšem upraveny tak (humanizovány), že mají povahu lidské bílkoviny. Mohou být proto podávány dlouhodobě, protože téměř nejsou xenoantigenní a nevzniká proti nim pacientova imunitní reakce. Další látkou potlačující účinky TNF- je etanercept. Jde o uměle připravenou bílkovinu, která je strukturně podobná části receptoru pro TNF-. Etanercept podaný do organismu na sebe váže TNF-, a tím blokuje jeho působení v zánětovém procesu. Prozánětové působení uvolněného TNF- tlumí rovněž kyselina 5-aminosalicylová (5-ASA) a sulfasalazin, který se v těle mění rovněž na 5-ASA. Nejpravděpodobnějším vysvětlením působení 5-ASA je blokáda přenosu signálu z receptoru pro TNF- do nitra buněk zúčastněných v zánětu, takže zvýšená produkce tohoto prozánětového cytokinu zůstává bez odezvy. Nakonec připomeňme znovu thalidomid, který tlumí syntézu TNF-, čehož se léčebně dá využít v terapii, pokud bude zajištěna přísná kontraindikace těhotným ženám.
Zánětový děj silně podporuje rovněž interleukin-1 (IL-1). V modulaci jeho působení se využívá faktu, že savčí organismus sám tvoří protein, který se váže na receptory pro IL-1 tak, že je blokuje, a přítomný IL-1 nemůže prostřednictvím těchto receptorů působit. Jde o tzv. antagonistu receptorů pro IL-1 který se označuje IL-1 Ra. Uměle vytvořený protein s vlastnostmi IL-1 Ra - anakrin pak brání přirozenému IL-1, aby se na receptory navázal, a zastavuje tak jeho prozánětové působení.
Do klinického používání se nedávno dostala i protilátka blokující receptory pro další prozánětový cytokinu, IL-6R.
Přirozeným imunosupresivním cytokinem je IL-10, který má schopnost tlumit i zánět. Tyto účinky jsou známy více než 15 let, přesto se dosud nepodařilo IL-10 nebo nějaký jeho derivát zavést do praxe. Nicméně při studiu mechanismu účinku interferonu ß při léčbě roztroušené sklerózy bylo naznačeno, že léčebný efekt nemá interferon sám, ale právě IL-10, který se v těle na popud interferonu ve zvýšené míře vytváří.

4. Modulátory lymfocytů a zánět
Zde se dostáváme k nepřímé nebo zprostředkované modulaci zánětu. Jde o ovlivňování především lymfocytů, jejichž produkty (protilátky, cytokiny) spouštějí poškozující zánět. Uveďme příklady použití azatioprinu, cyklosporinu A, takrolimu, pimecrolimu, leflunomidu, mykofenolátu nebo sloučenin zlata v revmatologii nebo při léčbě atopické dermatitidy a u řady dalších autoagresivních onemocnění, při nichž je zánět dominujícím poškozujícím mechanismem.

5. Modulace zánětu prostřednictvím adhezních a kostimulačních molekul
Průběh zánětu závisí nejen na rozpustných modulujících působcích, ale i na těsných mezibuněčných kontaktech, které jsou nezbytné pro migraci buněk a pro předávání informací. Změny v expresi adhezních molekul způsobují zřejmě mnohá léčiva zasahující do transkripce genů a syntézy bílkovin. K cílené blokádě adhezních molekul byly připraveny protilátky, které adhezivitu blokují. V klinické praxi je zaveden alefacept, což je protein kombinovaný z části molekuly imunoglobulinu a části adhezní molekuly LFA3. Tato látka obsazuje povrchovou molekulu (CD2) lymfocytů T, zabraňuje jejich aktivaci, vyvolává apoptózu, a tím neguje i jejich prozánětové působení. Podobně terapeuticky působí efalizumab, což je protilátka proti části (CD11a) adhezní molekuly LFA-1. Opět jde o zábranu adheze (LFA-1 na ICAM-1), která je nezbytná pro kooperaci imunocytů, a tedy i pro zánět. Expresi adhezních molekul na buňkách angažovaných v zánětu snižují rovněž mnohá NSAID.

6. Rizika protizánětových terapií
Akutní zánět probíhá za spoluúčasti několika imunitních efektorových mechanismů, u chronického zánětu, který je nejčastěji modulován, lze hovořit dokonce o spoluúčasti většiny imunitních mechanismů. Imunitní systém je funkčně provázán, takže zásah do jedné větve se může promítnout do fungování větví dalších. Pokud tedy modulujeme zánět, nutně ovlivňujeme celý systém. To není ovšem (zejména při mírnějších, resp. šetrnějších či cílenějších zásazích) zřejmé, protože systém disponuje rezervami nebo náhradními mechanismy, takže i poměrně značná poškození imunity se nemusí projevit, např. vyšší vnímavostí k infekčním onemocněním nebo jejich horším průběhem. Navíc imunitní systém je nadán značnou sebeobnovnou schopností, takže mnohá poškození mohou být bez následků reparována. Nicméně všechna výše uvedená léčiva disponují potenciální imunotoxicitou, ta je ovšem v případě NSAID nepravděpodobná, zatímco v případě cyklofosfamidu se s ní setkáme (na úrovni laboratorních nálezů) poměrně často. Jak již bylo řečeno, imunitní systém dobře regeneruje, je však třeba se obávat poruch, které vzniknou v době výpadku jeho funkce a které obnovený systém nedokáže odstranit. Jde především o riziko zvýšeného výskytu nádorové nemoci, které je známo u pacientů s transplantovanými orgány, kteří jsou závislí na poměrně masivní imunosupresivní léčbě. Na tato rizika je třeba myslet rovněž u pacientů léčených imunosupresivními léky z důvodů refrakterních autoimunitních zánětů. I toto je jeden z důvodů, proč probíhá výzkum a vývoj léků pro účelné a bezpečné zvládnutí nežádoucího zánětu. Výzvou jsou miliony lidí, kteří kvůli nezvládnutelnému zánětu trpí, výzvou jsou statisíce lidí, kteří trpí vedlejšími účinky protizánětové terapie.

Katedra biologických a lékařských věd
Univerzita Karlova, Praha, Farmaceutická fakulta, Hradec Králové
Literatura
1. Diamant Z, Sampson AP: Anti-inflammatory mechanisms of leukotriene modulators. Clin. Exp. Allergy, 1999, 29, (č. 11), s. 1449-53.
2. Gold R, Buttgereit F, Toyka KV: Mechanism of action of glucocorticosteroid hormones: possible implications for therapy of neuroimmunological disorders. J. Neuroimmunol., 2001, 117, (č. 1-2), s. 1-8.
3. Matthews SJ, McCoy C: Thalidomide: a review of approved and investigational uses. Clin. Ther., 2003, 25, (č. 2), s. 342-95.
4. Schmidt Weber CB, Blaser K: Regulation and role of transforming growth factor-beta in immune tolerance induction and inflammation. Curr. Opin. Immunol., 2004, 16, (č. 6), s. 709-16.
5. Schneider Gold C, Hartung HP, Gold R: Mycophenolate mofetil and tacrolimus: new therapeutic options in neuroimmunological diseases. Muscle Nerve, 2006, 34, (č. 3), s. 284-91.
6. Simmons DL: What makes a good anti-inflammatory drug target? Drug Discov. Today, 2006, 11, (č. 5-6), s. 210-9.
7. Tavares J,L, Wangoo A, Dilworth P, Marshall B, Kotecha S, Shaw R,J: Thalidomide reduces tumour necrosis factor-alpha production by human alveolar macrophages Respiratory Medicine, 1997, 91, (č. 1), s. 31-39.

 



obsah čísla 49 ročník 2007





poslat e-mailem



SANQUIS PLUS




GALERIE SANQUIS




ORBIS PICTUS



PORADNA