Insulin-like growth factor receptor (IGF II) R /mannosa 6-fosfátem modifikovaný receptor pro albumin (M6P(28)-HSA) R/ na povrchu hvězdicovitých buněk pankreatu. Nový cíl antifibrotické terapie?

1,2Nechutová H, 3Jaster R

1III. Interní/gastroenterologická klinika Fakultní nemocnice Brno, Brno –Bohunice Přednosta: Prof. MUDr. Petr Dítě, DrSc.

2 Anatomický ústav LF, Masarykova Univerzita, Brno Přednosta: Prof. MUDr. Libor Páč, CSc.

3 Department of Medicine, Division of Gastroenterology, Medical Faculty, University of Rostock, Germany Head: Prof. dr. med. Stefan Liebe

Úvod

Chronickou pankreatitidu a desmoplastickou reakci v okolí intrapankreaticky lokalizovaného neoplastického procesu (nádoru) lze společně řadit k onemocněním pankreatu s dominujícími fibroproduktivními procesy.

Chronická pankreatitida je určitým typem chronického orgánového onemocnění, pro které je charakteristický úbytek vlastního funkčního parenchymu a zároveň masivní no-votvorba vaziva. Kauzální antifibrotická léčba dnes neexistuje. Hlavními producenty novotvořeného vaziva jsou hvězdicovité buňky pankreatu (pancreatic stellate cells, PSC). Při hledání dostatečně účinné a zároveň pacientem dobře tolerované antifibrotické léčby jsou v ohnisku výzkumných zájmů právě tyto buňky (se záměrem selektivního působení antifibrotika na ně).

Termín hvězdicovité buňky byl poprvé použit koncem 19. století při morfologickém popisu buněk s takovýmto tvarem v Disseho prostorech jater (Kupffer, 1898). Kupfferovy buňky (makrofágy) však nejsou hvězdicovitými buňkami jater (hepatic stellate cells, HSC). O sto let později byly identifikovány a základně definovány hvězdicovité buňky pankreatu (1998, Bachem et al.).

Hvězdicovité buňky reagují na různé podněty (mechanické, chemické, mikrobiální) svojí aktivací. Ta zahrnuje fenotypové buněčné změny, hlavním projevem je exponenciální navýšení proteosyntetické aktivity.Výsledkem je nad-produkce vláknitých komponent vaziva, především typu kolagenu a jejich ukládání do okolí.

Experiment

Cílem tohoto experimentu bylo identifikovat na povrchu pankreatických hvězdicovitých buněk laboratorního potkana receptor pro lidský albumin modifikovaný 28 mannosa 6 -fosfátovými zbytky (M6P(28)-HSA) a definovat jeho základní vlastnosti. Tento receptor je identický s Insulin-like growth factor receptorem typu II (IGF II) (v dalším textu IGF II R).

S ohledem na výsledky výzkumu tohoto receptoru u hvězdicovitých buněk jater (Beljaars et al, 1999, 2001, 2006) se IGF II receptor jeví jako potenciální cílový recep-tor pro zprostředkování selektivní antifibrotické terapie. Ta by měla regulovat činnost hvězdicovitých buněk pankreatu k zamezení či redukci produkce kolagenu.

Realizace pokusu Pancreatic stellate cells

Byly použity primokultury a rekultivované (1 pasáž) hvězdicovité buňky pankreatu izolované ze slinivky laboratorního potkana.

Techniky

Světelná mikroskopie, imunofluorescenční mikroskopie, oil red staining, Western blotting, TaqMan analýza, statistické zpracování údajů.

Analýza

PSC- buněčná charakteristika s ohodnocením míry aktivace buněk.

IGFII R - exprese mRNA IGFII receptoru po buněčné stimulaci cytokiny se známým biologickým účinkem na tyto buňky exprese IGFII receptoru vzhledem k aktivaci PSC.

Výsledky

Hvězdicovité buňky pankreatu při své aktivaci mění buněčný tvar z kulovité na hvězdicovitý, navyšují mitotickou a proteosyntetickou aktivitu (světelná mikroskopie), nově exprimují alfa aktin hladké svaloviny (imunofluorescence) a masivně se exocytózou zbavují doposud intracytoplazma-ticky skladovaných tukových kapének s vitaminem A a jeho estery (oil red staining).

Exprese IGF II receptoru na buněčném povrchu (imu-nofluorescence) se signifikantně navýšila už v 6. dni v primární buněčné kultuře. Zvýšené množství přítomného proteinu pro IGF II R korelovalo s nárustem alfa aktinu hladké svaloviny (alfa smooth muscle actin, akfa SMA) i při Western blotting analýze. Porovnáním množství messenger RNA pro IGF II R a alfa SMA (TaqMan analýza) byla potvrzena navýšená proteosyntéza obou, pro alfa SMA s maximem v 8. dnu a IGF II R již 6. dnu primokultury.

Po stimulaci vůdčími cytokiny se známým biologickým účinkem (interferon gamma IFNgamma, PDGF platelet de-rived growth factor, TGFbeta transforming growth factor beta ) docházelo ke změnám množství messenger RNA pro IGF II R. (TaqMAn analýza). V rámci odpovědi na IFN gamma (ale ne pro PDGF a TGFbeta) došlo k snížení exprese mRNA pro IGF II R.

Závěr

IGF II R je přítomen na povrchu hvězdicovitých buněk pankreatu laboratorního potkana. Aktivace hvězdicovitých buněk je asociována s časným nárustem exprese IGF II re-ceptoru. Navýšení exprese tohoto receptoru časově mírně předchází aktivaci hvězdicovitých buněk (definována mírou exprese alfa SMA).

IGF II R je tedy prokazatelně navýšeně exprimován u aktivovaných pancreatic stellate cells. Další studie s cílem objasnit jeho využití pro zamezení aktivace a fibroprodukce těchto buněk, jsou nezbytné.

Literatura

1 - Beljaars et al: Albumin modified with mannose 6-phosp-hate: A potential carrier for selective delivery of antifibrotic drugs to rat and human hepatic stellate cells, Hepatology, 1999, 29: 1486 - 93

2 - Beljaars et al: Characteristics of the hepatic stellate cell-selective carrier mannose 6-phosphate modified albumin (M6P(28)-HSA); Liver, 2001, 21: 320 - 8

3 - Beljaars et al: The antiproliferative drug Doxorubicin in-hibits liver fibrosis in bile duct ligated rats and can be se-lectively delivered to hepatic stellate cells in vivo. Pharmacol Exp Ther, 2006, 26, Review

4 - Jaster R: Molecular regulation of pancraetic stellate cell function. Molecular Cancer, 2004, 3.26 doi:10.1186/1476 – 4598 – 3 – 26.

Adresa pro korespondenci:
MUDr. Hana Nechutová
III.Interní gastroenterologická klinika
Fakultní nemocnice Brno
Jihlavská 20
625 00 Brno Bohunice tel: + 420 5 3223 3500
E-mail: hankanech@seznam.cz