popularyzatorski opis rezultatów projektu

Nr wniosku: 177906, nr raportu: 19273. Kierownik (z rap.): prof. dr hab. Wiesława Agnieszka Fogel
Zapalenie mięśnia sercowego jest zwykle wynikiem infekcji wirusowej wywoływanej przez wirus Coxsackie B,
adenowirusy, parwowirus B19 lub świdrowca Trypanosoma cruzi, i często związane jest z odpowiedzią
autoimunologiczną na tkankowe antygeny serca. Histopatologicznie stan zapalny mięśnia sercowego charakteryzuje
obecność nacieków zapalnych z nekrozą i/lub degeneracją sąsiadujących kardiomiocytów. Komórki naciekające mięsień
sercowy to granulocyty, monocyty, makrofagi, komórki dendytyczne, komórki tuczne oraz limfocyty B i T. Produkują
one i uwalniają cytokiny prozapalne IL-1, IL-6, IL-10, IL-12, IL-17, TGFbeta, TNF alfa, które modulują odpowiedż
zapalną, a także funkcję innych komórek. Wśród komórek naciekających mięsień sercowy są także komórki
prekursorowe, które odgrywają kluczową rolę w remodelingu uszkodzonego narządu.
W odpowiedzi zapalnej i immunologicznej istotną rolę odgrywa histamina- amina biogenna, Histamina jest szeroko
rozpowszechniona w ustroju. Ważne miejsce w syntezie i magazynowaniu histaminy odgrywa komórka tuczna. Jest to
jedyna komórka wykazująca na swojej powierzchni receptory dla IgE o wysokim powinowactwie. Wiele danych
wskazuje, że komórka tuczna uczestniczy w procesach angiogenezy, remodelingu i włóknieniu tkanek. Uwalniane z
komórki tucznej mediatory: histamina, tryptaza, chymaza i cytokiny, stymulują tworzenie naczyń i proliferację
fibroblastów, odkładanie kolagenu i degradację macierzy komórkowej przez metaloproteinazy. Co istotne, w ludzkim
sercu, w schorzeniach sercowo-naczyniowych, liczba komórek tucznych jest zwiększona. W badaniach In vitro na
izolowanych komórkach tucznych z serca pacjentów poddanych transplantacji serca stwierdzono wielokrotnie wyższe
uwalnianie histaminy, peptydu LTC4 i tryptazy pod wpywem anty-IgE. Uwolniona histamina wywiera swoje działanie
za pośrednictwem receptorów błonowych. Opisano 4 receptory histaminowe, H1 – H4. Wszystkie należą do nadrodziny
receptorów sprzężonych z białkami G (GPCR) i wykorzystują różne szlaki wewnątrzkomórkowej transdukcji sygnału. I
wszyskie występują w sercu.
Związki, które selektywnie blokują receptory umożliwiają wyeliminowanie niepożądanych efektów wywołanych
połączeniem liganda z receptorem i stanowią wspólcześnie bardzo dużą grupę farmaceutyków.
W naszym projekcie prowadziliśmy badania na modelu eksperymentalnym autoimmunologicznego zapalenia mięśnia
sercowego (experimental autoimmune myocarditis, EAM) u szczura szczepu Lewis. Ich głównym celem było
sprawdzenie, czy z podawania chorym zwierzętom inhibitorów receptora H4 wynikają korzystne efekty terapeutyczne i
porównanie tych efektów do działania antagonistów do receptorów histaminowych H1-H3.
Zapalenie wywoływano podając preparat oczyszczonej miozyny z serca świni (Sigma Aldrich) z pełnym adiuwantem
Freunda, dwukrotnie- w odstępie tygodniowym. Terapię farmakologiczną, dwutygodniową, rozpoczynano albo
równocześnie z indukcją choroby, albo po 2 tygodniach od zaindukowania EAM. Stosowano Mepyraminę (H1)
ranitydyne (H2) ciproxifan (H3) zw ST994 i ST1012 (ihamujące H4 receptor) i ST1006 aktywujący H4 receptor.
Po zaindukowaniu EAM, rozwój zapalenia monitorowano przyżyciowo poprzez cotygodniowe oznaczanie aktywnosci
ceruloplazminy w osoczu krwi, natomiast zmiany w funkcji serca u szczurów, poprzez wykonywaną raz na tydzień
echokardiografię przezklatkową. Juz w 1 tyg aktywność ceruloplazminy istotnie wzrosła, a wartości szczytowe wystąpiły
w 2gim tygodniu świadcząc o rozwoju stanu zapalnego. Badania echokardiograficzne pokazały, że funkcja serca
gwałtownie się obniża między 2 a 3 tygodniem. U szczurów z EAM, które nie dostawały leków, odnotowywano
znaczące zmniejszenie frakcji wyrzutowej lewej komory (LVEF) o 42% oraz frakcji skracania (FS) o 69%, podczas gdy
u zwierząt EAM traktowanych Mepyraminą lub ST994 obniżenie frakcji wyrzutowej lewej komory było niewielkie (ca
9 % i 6 % ). Podobnie w przypadku frakcji skracania spadek był zdecydowanie niższy bo odpowiednio o 13% i 24%.
W obydwu tych grupach także śmiertelność była znacznie niższa. W tym kontekście warto podkreślić, że w
eksperymencie, w którym terapię rozpoczęto na szczycie zapalenia- tj. 2 tygodnie po zaindukowaniu EAM,
śmiertelność zwierząt była niezwykle wysoka. Z grup, 9-10 szczurów, do zakończenia eksperymentu- przeżył tylko
1/10 EAM i 1/9 EAM traktowany Mepyraminą, żaden z grupy EAM+Ciproxifan, EAM+Ranitydyna, w grupie
traktowanej antagonistą H4R - ST994 połowa, bo 5/10 EAM doczekała końca 4 tygodnia. . Serca tych zwierząt po
eutanazji oceniono makroskopowo, opisano, zważono. Wyizolowano przedsionki i komory., Te do badań histologicznych
utrwalono w formalinie a potem poddano stosownej obróbce, umożliwiającej identyfikację komórek naciekających serce,
włókien kolagenowych i troponiny C- wskaźnika uszkodzenia mięśnia sercowego.
Serca wszystkich grup szczurów EAM charakteryzował przerost i zwłóknienie. U nieleczonych EAM zmiany były
rozlane, naciekające ścianę i powodujące deformację serca. U leczonych inhibitorami H4R były one ogniskowe,
porozrzucane i dotyczyły głównie powierzchni serca.Agonista H4 nasilał zapalenie i przerost serca.
Analizy histopatologiczne pokazały, że podawanie antagonistów H4 zmniejszało nacieki zapalne i zmniejszało
uszkodzenie mięśnia sercowego. Stężenie hydroksyproliny jako markera procesu włoknienia korelowało z wynikami
badan histologicznych. Korelowało także pozytywnie z przerostem serca, a negatywnie z zawartoscią histaminy.
Podsumowując, przeprowadzone badania wskazują, że antagonista receptora H4 histaminowego w eksperymentalnym
autoimmunologicznym zapaleniu mięśnia sercowego hamuje remodelling, zabezpiecza kurczliwość serca i poprawia
przeżycie, co oznacza, że może mieć znaczenie w terapii EAM w klinice człowieka.
Badania niniejsze potwierdzają pozytywną rolę antagonisty H1, jaką obserwowano u pacjentów niedomogą serca,
ktorzy przyjmowanli antyhistaminiki H1, i wskazują, że blokada receptora H1 hamuje rozstrzeń serca.