| Περίληψη |
Η αλλεργική δερματίτιδα εξ επαφής (ACD) είναι η πιο συχνή δερματοπάθεια και προκαλείται από την επαφή του δέρματος με χημικά αλλεργιογόνα. Αποτελεί μία αντίδραση υπερευαισθησίας τύπου IV (επιβραδυνόμενη), της οποίας το αποτέλεσμα είναι η «στείρα» φλεγμονή (Tan et al., 2014). Ο όρος «στείρα» αντιπροσωπεύει φλεγμονώδεις αποκρίσεις που δεν προκαλούνται από παθογόνα/ μικρόβια (Chen and Nunez, 2010; Kurbet et al., 2016). Σχεδόν το 20% του γενικού πληθυσμού παρουσιάζει αλλεργική δερματίτιδα σε τουλάχιστον ένα αλλεργιογόνο, ή ακόμη και σε περισσότερα (Peiser et al., 2012). Στα συμπτώματα συγκαταλέγονται ερυθρότητα, φυσαλιδώδες δέρμα, απολέπιση και κνησμός. Τα αλλεργιογόνα που προκαλούν δερματίτιδα εξ επαφής αποτελούν απτένια, δηλαδή ατελή αντιγόνα που είναι χημικά χαμηλού μοριακού βάρους (<1000Da) (Martin,2012) τα οποία υπό φυσιολογικές συνθήκες αδυνατούν να προκαλέσουν ανοσολογικές αποκρίσεις (ατελή αντιγόνα) (Corsini and Kimber, 2007). Επομένως, για να πυροδοτηθεί η διαδικασία της φλεγμονής, είναι απαραίτητη η πρόσδεση των απτενίων με μακρομόρια του εαυτού (Murphy et al., 2019). Η πολυπλοκότητα του ανοσοποιητικού συστήματος είναι πολύ πιθανό να οδηγήσει σε «λανθασμένες» αποκρίσεις στα απτένια (McFadden et al., 2012). Δύο συνηθισμένα αλλεργιογόνα υπεύθυνα για πολλές περιπτώσεις δερματίτιδας εξ επαφής είναι η παραφενυλενεδιαμίνη (PPD) και το 2,4 δινιτροχλωροβενζένιο (DNCB) (Milam et al., 2019; Saarnilehto et al., 2014). Σε προηγούμενες μελέτες έχει δειχθεί η ιδιότητά τους να προκαλούν στα κερατινοκύτταρα την παραγωγή ιντερλευκίνης- 18 (IL-18), η οποία αποτελεί αποδεκτό δείκτη για το χαρακτηρισμό ουσιών που προκαλούν «υπερευαισθησία εξ επαφής» (Galbiati et al., 2014; Nikitovic et al., 2015). Τα κερατινοκύτταρα της επιδερμίδας διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην έμφυτη ανοσία, επηρεάζουν φλεγμονώδεις αποκρίσεις, επομένως, είναι εξαιρετικής σημασίας για την εξέλιξη της αλλεργικής δερματίτιδας εξ επαφής (Corsini et al., 2013). Η εξωκυττάρια θεμέλια ουσία (ECM) η οποία καθορίζει στους ιστούς τη δομή τους, την ιστοειδικότητα και την οργάνωση, ρυθμίζει πολλές κυτταρικές λειτουργίες και αποκρίσεις, για παράδειγμα πρόκληση φλεγμονής, καθώς πυροδοτεί την ενεργοποίηση συγκεκριμένων σηματοδοτικών μονοπατιών Nikitovic et al., 2013; Kavasi et al., 2017). Ένα ιδιαίτερα σημαντικό συστατικό της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας είναι το υαλουρονικό οξύ, δηλαδή μία γραμμική μη θειωμένη γλυκοζαμινογλυκάνη. Συντίθεται από επαναλαμβανόμενες μονάδες N-ακετυλ-γλυκοζαμίνης (GlcNAc) και γλυκουρονικού οξέος. Το υαλουρονικό οξύ είναι γνωστό για την πληθώρα των βιολογικών λειτουργιών που επηρεάζει και μάλιστα, συχνά αυτές οι λειτουργίες είναι αντίθετες μεταξύ τους, καθώς εξαρτώνται από το μοριακό βάρος του υαλουρονικού. Ο μεταβολισμός του υαλουρονικού οξέος διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη στείρα φλεγμονή (Kavasi et al., 2017). Επιπρόσθετα, η επώαση κερατινοκυτταρων με τα αλλεργιογόνα PPD και DNCB είναι υπεύθυνη για αλλαγές στην τοποθέτηση του υαλουρονικού. Επιπλέον, το χαμηλού μοριακού βάρους υαλουρονικό (LWMHA) προκαλεί παραγωγή ιντερλευκίνης- 18 (Nikitovic et al., 2015). Η σύνθεση του υαλουρονικού οξέος γίνεται από κατάλληλα ένζυμα που ονομάζονται συνθάσες του υαλουρονικού (HAS1, HAS2 and HA3). Η σύνθεση πραγματοποιείται στην κυτταρική μεμβράνη όπου εδράζονται τα συγκεκριμένα ένζυμα, με ταυτόχρονη έκκριση του μακρομορίου στην εξωκυττάρια θεμέλια ουσία. Η αποικοδόμησή του γίνεται από μία άλλη κατηγορία ενζύμων τις υαλουρονιδάσες (HYAL1 και HYAL2). Η σύνθεση του υαλουρονικού στο δέρμα γίνεται κυρίως από τους ινοβλάστες της δερμίδας, αλλά και από τα κερατινοκύτταρα της επιδερμίδας (Kavasi et al., 2017). Οι Toll- like υποδοχείς (TLRs) αποτελούν μία οικογένεια διαμεμβρανικών υποδοχέων, ευρέως γνωστών για τους πολλαπλούς ρόλους τους στην έμφυτη ανοσία. Μεταξύ των μελών αυτής της κατηγορίας υποδοχέων, ιδιαίτερη σημασία έχει ο TLR4, ο οποίος έχει συσχετιστεί με τους μηχανισμούς φλεγμονής του δέρματος. Χαρακτηριστικό του είναι η ιδιότητά του να προσδένει μοριακά μοτίβα που σχετίζονται με βλάβες (DAMPs), όπως είναι το χαμηλού μοριακού βάρους υαλουρονικό οξύ (Termeer et al., 2002; Kuzmich et al., 2017). Τα DAMPs είναι ενδογενή μόρια που δρουν ως «σήματα κινδύνου» και πυροδοτούν διάφορες κυτταρικές λειτουργίες και μάλιστα έχουν συσχετιστεί με ασθένειες στείρας φλεγμονής (Chen and Nunez, 2010; Hernandez et al., 2016). Μία συγκεκριμένη κατηγορία DAMPs είναι μικρά χημικά ενεργά μόρια που προκύπτουν από ατελή αναγωγή του οξυγόνου και ονομάζονται δραστικές μορφές οξυγόνου (ROS) (Kubert et al., 2016; Nastase et al., 2017). Μάλιστα, έχουν χαρακτηριστεί ως ρυθμιστές της φλεγμονής (Mittal et al., 2014) και έχουν την ικανότητα να αποικοδομούν χημικά το υαλουρονικό οξύ. Η ενεργοποίηση του υποδοχέα TLR4, έχει ως συνέπεια την ενεργοποίηση ενός μεταγραφικού παράγοντα που ονομάζεται Πυρηνικός παράγοντας- κάππα βήτα (NF-κΒ), και είναι γνωστός για τη μεταγραφή προ- φλεγμονωδών κυτοκινών (Kaplan et al., 2012). Η ανενεργή μορφή του απαντάται στο κυτταρόπλασμα, ενώ στον πυρήνα βρίσκεται σε ενεργοποιημένη μορφή, επάγοντας μεταγραφή πολλών γονιδίων (Akira and Takeda, 2004). Ο NF-κΒ έχει συσχετιστεί με μηχανισμούς έμφυτης ανοσίας και φλεγμονής (Kaplan et al., 2012). Μάλιστα, ορισμένες θεραπευτικές προσεγγίσεις κατά της φλεγμονής, στοχεύουν την αναστολή της σηματοδότησης TLR4/ NF-κΒ (Huang et al., 2014; Gomes et al., 2015). Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η πιθανή συνεργασία του υαλουρονικού οξέος με τον υποδοχέα TLR4 στη διαδικασία ενεργοποίησης των κερατινοκυττάρων από αλλεργιογόνα επαφής. Πιο συγκεκριμένα, τα αλλεργιογόνα PPD και DNCB προκάλεσαν σημαντική αύξηση του υποδοχέα TLR4 με τρόπο εξαρτώμενο από τη συγκέντρωσή τους, στην κυτταρική σειρά ανθρώπινων κερατινοκυττάρων NCTC2544, όπως φάνηκε με τις τεχνικές της ανοσοαποτύπωσης κατά western και της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης πραγματικού χρόνου (Real- time PCR). Επιπλέον, τα αλλεργιογόνα οδήγησαν σε αυξημένη έκφραση των συνθασών του υαλουρονικού HAS1, HAS2 and HAS3, επίσης σε επίπεδο πρωτεΐνης και mRNA. Τα δεδομένα αυτά υποδεικνύουν ότι τα αλλεργιογόνα εξ επαφής επάγουν αύξηση της σύνθεσης του υψηλού μοριακού βάρους υαλουρονικού από τις αυξημένες συνθάσες του. Επιπλέον, η επαγόμενη από αλλεργιογόνα αύξηση των υαλουρονιδασών (Nikitovic et al., 2015) σε συνδυασμό με τη δράση των δραστικών μορφών οξυγόνου, οδηγεί στην αύξηση των ενδογενών επιπέδων του χαμηλού μοριακού βάρους υαλουρονικού. Επιπρόσθετα, η επώαση των κερατινοκυττάρων με υαλουρονικό οξύ χαμηλού μοριακού βάρους, προκάλεσε αύξηση της έκφρασης του υποδοχέα TLR4, όπως επίσης και των συνθασών HAS1 και HAS3. Αυτό καταδεικνύει πως η αύξηση του χαμηλού μοριακού βάρους υαλουρονικό στα ενεργοποιημένα κερατινοκύτταρα, θα οδηγήσει σε επιπλέον υψηλού μοριακού βάρους υαλουρονικό, διαθέσιμο για αποικοδόμηση σε μικρότερα τμήματα και περεταίρω ενεργοποίηση της σηματοδότησης του TLR4, σαν μία «λούπα» διατήρησης της φλεγμονής. Ακόμα, σε συνθήκες έλλειψης TLR4, με τη μέθοδο RNA σίγησης, μειώθηκαν τα ενδογενή επίπεδα των συνθασών HAS1 και HAS3, δείχνοντας μία άμεση συσχέτιση μεταξύ σύνθεσης του υαλουρονικού και της σηματοδότησης του TLR4. Οι επιπτώσεις των αλλεργιογόνων PPD and DNCB στο μεταβολισμό του υαλουρονικού οξέος, φάνηκε να εκτελούνται έστω μερικώς από τη σηματοδότηση του TLR4. Αυτό προέκυψε από το γεγονός ότι αναστολή του υποδοχέα TLR4 με ειδικό αντίσωμα, οδήγησε σε μείωση της επαγόμενης από αλλεργιογόνα αύξησης των υαλουρονιδασών και των συνθασών του υαλουρονικού. Ιδιαίτερα σημαντικό ήταν το γεγονός ότι τα αλλεργιογόνα PPD και DNCB επηρέασαν την ενεργοποίηση του NF-κB, όπως επίσης και τη μετατόπισή του στον πυρήνα. Αναστολή της δράσης του TLR4 προκάλεσε μείωση στην ενεργοποίηση του NF-κΒ. Επιπλέον, επώαση με χαμηλού μοριακού βάρους υαλουρονικό οξύ ενίσχυσε την ενεργοποίηση του NF-κΒ στα κερατινοκύτταρα. Η αναστολή της δράσης των υαλουρονιδασών με κατάλληλο αναστολέα (αριστολοχικό οξύ), είχε ως συνέπεια τη μείωση της επαγόμενης από αλλεργιογόνα ενεργοποίησης του NF-κΒ. Συμπερασματικά, η ενεργοποίηση των κερατινοκυττάρων καθορίζεται μερικώς από τον σηματοδοτικό άξονα χαμηλού μοριακού βάρους υαλουρονικό οξύ/ TLR4/ NF-κB.
|
The role of Hyaluronic acid in keratinocyte activation by contact allergens
