ŚWIĄTECZNA DARMOWA DOSTAWA od 20 grudnia do 8 stycznia! Zamówienia złożone w tym okresie wyślemy od 2 stycznia 2025. Sprawdź >
Dane te skłoniły nas do zbadania, czy przesunięcie aktywności izomerazy w kierunku dominującej biosyntezy PGE2 zamiast PGD2 może prowadzić do nasilonej aktywacji zapalenia oraz produkcji MMP-9 w makrofagach blaszek miażdżycowych (ryc. 1).40 Co ciekawe, wykazano mniejszą ekspresję L-PGDS przy jednocześnie większej ekspresji mPGES-1 w próbkach pobranych ze zmian w tętnicach szyjnych pacjentów z niedawno przebytym udarem mózgu niż u pacjentów bezobjawowych. Choć PGDS występuje głównie w makrofagach, miejsca nacieku zapalnego w obrębie wywołujących objawy zmian w tętnicach szyjnych charakteryzują się małą ekspresją L-PGDS, co wyraźnie różni się od dużej ekspresji L-PGDS w bezobjawowych zmianach w obrębie tętnic szyjnych. Dlatego też powyższe dane wskazują, że w grupie objawowych chorych z blaszkami miażdżycowymi w tętnicach szyjnych dominuje synteza PGE2.
Wyniki te są ważne, gdyż potwierdzają hipotezę, że COX-2 jest jedynie pośrednim enzymem w kaskadzie kwasu arachidonowego i że tylko jednoczesna nadmierna ekspresja COX-2 oraz mPGES-1 przy małej aktywności L-PGDS może prowadzić do zmian metabolizmu kwasu arachidonowego, skutkujących zwiększoną biosyntezą MMP-9 zależnej od PGE2 w blaszkach miażdżycowych tętnic szyjnych (ryc. 1). Z drugiej strony, nadmierna ekspresja COX-2 przy przewadze PGD2 związana jest z nasiloną aktywnością przeciwzapalną i zmniejszoną produkcją MMP (ryc. 1). Ważne jest, że 15d-PGJ2 – bioprodukt L-PGDS – wiąże i aktywuje jądrowy receptor PPARγ oraz hamuje aktywację NF-κB (ryc. 1). Może to być istotne, gdyż docelowymi genami NF-κB są MMP-9 i COX-2.41
Podsumowując, równowaga pomiędzy izomerazami prozapalnymi (mPGES-1) i przeciwzapalnymi (L-PGDS) wydaje się być głównym czynnikiem determinującym rolę COX-2 w utrzymywaniu stabilności blaszki miażdżycowej. Możliwość farmakologicznej modulacji owej równowagi jest atrakcyjną hipotezą dla przyszłych badań nad stabilizacją blaszki miażdżycowej.
Farmakologiczne mechanizmy regulacji COX-2
Kilka badań wykazało, że niektóre cząsteczki mogą wpływać na szlaki przemian COX-2, hamując jej aktywność i wykazując działanie protekcyjne, hamujące z kolei mechanizmy zapalne prowadzące do ostrych epizodów niedokrwiennych. Przedmiotem wielkiego zainteresowania badaczy stały się niektóre leki, w szczególności te znajdujące zastosowanie w leczeniu dyslipidemii i nadciśnienia tętniczego.
Antagoniści receptorów AT1
Kilka badań eksperymentalnych bezsprzecznie wykazało kluczową rolę układu renina-angiotensyna (RAS) w patogenezie pękania blaszki miażdżycowej, wykazując, że angiotensyna II może powodować ekspresję zapalnego genu COX-2 w komórkach ściany naczyniowej42 oraz wpływać na obrót macierzy pozakomórkowej poprzez regulowanie aktywności MMP zależnych od PGE2.43 Wszystkie te działania wywołane są wpływem na typ 1 receptora dla angiotensyny II (AT1), co znajduje odzwierciedlenie w wynikach badań in vitro z wykorzystaniem selektywnych antagonistów receptorów AT1.
Ponieważ pobudzenie receptorów AT1 powoduje destabilizację blaszki miażdżycowej, wysunęliśmy hipotezę, że zablokowanie receptorów AT1 może prowadzić do stabilizacji blaszki na skutek hamowania zależnej od COX-2/mPGES-1 biosyntezy MMP.44 Dlatego też chorych na nadciśnienie tętnicze przed zabiegiem endarterektomii leczyliśmy irbesartanem, antagonistą receptorów AT1 dla angiotensyny II (sartanem), lekiem o dużej selektywności wobec podtypu receptora AT1 (nie oddziałującym na receptory AT2) lub chlortalidonem, tiazydowym lekiem moczopędnym. Pomimo podobnego wpływu na ciśnienie tętnicze, silne zmniejszenie produkcji MMP przez makrofagi w blaszkach miażdżycowych tętnic szyjnych wykazaliśmy tylko w grupie pacjentów leczonych irbesartanem, głównie z powodu zmniejszenia syntezy PGE2 wywołanego supresją COX-2/mPGES-1. W badaniu tym rzeczywisty wymiar supresji MMP w stabilizowanej irbesartanem blaszce miażdżycowej tętnic szyjnych potwierdzony został równoległym wzrostem zawartości kolagenu po terapii tym lekiem.
Wyniki leczenia irbesartanem, pomimo niewielkiej redukcji ciśnienia tętniczego, były zgodne z wynikami badania Heart Outcomes Prevention Evaluation (HOPE)45 oraz Australia National Blond Pressure Study Group (ANBP2)46 i dostarczyły dodatkowego dowodu potwierdzającego hipotezę, że wpływ antagonistów receptorów AT1 na występowanie udaru mózgu wykracza poza ich oddziaływanie na ciśnienie tętnicze. Dodatkowo, nasze wyniki są zgodne z niedawno przeprowadzonymi badaniami wskazującymi na zdolność antagonistów receptorów AT1 do hamowania rozwoju wczesnej miażdżycy oraz stanu zapalnego u pacjentów z potwierdzoną miażdżycą.47
Poza hamowaniem syntazy PGE, sartany mogą stabilizować blaszkę miażdżycową na drodze innych mechanizmów. Ostatnio zaobserwowaliśmy (Cipollone i wsp., „European Heart Journal”), że terapia tymi lekami, a szczególnie telmisartanem, może przyczynić się do istotnego wzrostu aktywności L-PGDS w blaszce miażdżycowej (ryc. 1), zdecydowanie sprzyjając w bilansie PGE2/PGD2 fenotypowi z dominującą PGD2.
Podsumowując, dowody naukowe jednoznacznie wskazują na silne przeciwzapalne działanie antagonistów receptorów AT1 w blaszkach miażdżycowych. Do takiego efektu prowadzi hamowanie COX-2. Ponieważ hipercholersterolemia może powodować nadmierną, ale odwracalną za pomocą statyn, ekspresję receptorów AT1,48 przypuszczamy, że ten mechanizm niestabilności blaszki miażdżycowej może występować u osób z prawidłowym ciśnieniem krwi i z hipercholesterolemią, a skojarzenie antagonistów receptorow AT1 ze statynami może wiązać się z dodatkowymi korzyściami.
Statyny
Kilka badań klinicznych wykazało zdolność statyn do hamowania rozwoju zmian miażdżycowych prowadzących do ich pęknięcia. Badania te nie dostarczyły jednak danych na temat rzeczywistej roli COX-2 i mPGES-1 w wywołanej statynami stabilizacji blaszki miażdżycowej. W związku z tym, że hamowanie COX-2 i mPGES-1 może być jednym z mechanizmów stabilizacji blaszki miażdżycowej przez statyny, stało się to impulsem do badań nad ich modulującym wpływem na produkcję MMP w makrofagach blaszek miażdżycowych u ludzi.
W badaniu49 oceniającym ekspresję COX-2, mPGES-1, MMP-2 i MMP-9 w próbkach ze zmian miażdżycowych w tętnicach szyjnych pacjentów z łagodną hipercholesterolemią leczonych za pomocą diety, w porównaniu do pacjentów leczonych simwastatyną, po raz pierwszy wykazaliśmy kluczową rolę COX-2/mPGES-1 w wywołanej działaniem statyn stabilizacji blaszki miażdżycowej w tętnicach szyjnych. W szczególności po raz pierwszy wykazaliśmy: 1) przeciwzapalne działanie statyn w blaszkach miażdżycowych ludzkich tętnic szyjnych w randomizowanym badaniu; 2) bezpośredni hamujący wpływ statyn na COX-2/mPGES-1 w zmianach miażdżycowych u ludzi; 3) zależność między hamowaniem COX-2/mPGES-1 i redukcją aktywności MMP podczas leczenia statynami.
W badaniu tym istotnie więcej makrofagów stwierdzono w blaszkach miażdżycowych tętnic szyjnych pacjentów leczonych dietą i były one głównym źródłem COX-2/mPGES-1, MMP-2 i MMP-9. Co więcej, w miejscach nacieku zapalnego w blaszkach miażdżycowych chorych leczonych dietą komórki nacieku zapalnego zawsze charakteryzowały się silną ekspresją antygenów HLA-DR, w przeciwieństwie do ich małej ekspresji w blaszkach miażdżycowych pacjentów leczonych statynami. Ponieważ makrofagi w ramionach blaszki miażdżycowej zawierają większość COX-2/mPGES-1, stały się one głównym celem stosowania simwastatyny, co ma prowadzić do stabilizacji blaszki miażdżycowej w tętnicach szyjnych. Co ciekawe, dane te – otrzymane z badań, w których uczestniczyły osoby z jedynie niewielkim wzrostem cholesterolu LDL – potwierdziły wyniki badań HPS,50 ASCOT,51 PROVE-IT52 i CARDS53 oraz dostarczyły dodatkowych dowodów przeciwko ustalaniu progowej wartości cholesterolu, poniżej której obniżanie jego poziomu nie wiązałoby się ze zmniejszeniem ryzyka sercowo-naczyniowego.
Wyniki naszego badania nad simwastatyną są zgodne z danymi Crisby i wsp.,54 którzy wykazali mniejszą aktywność MMP-2 w blaszkach miażdżycowych pacjentów leczonych statyną, oraz z niedawno opublikowanymi wynikami badań in vitro,55 w których wykazano, że atorwastatyna może zmniejszać nasilenie procesu zapalnego w wyniku zmniejszania ekspresji COX-2 w komórkach mięśni gładkich. Dane te różnią się od wyników badań Degraeve i wsp.,56 w których wykazano, że mewastatyna i lowastatyna mogą zwiększać ekspresję COX-2 w komórkach mięśni gładkich w warunkach in vitro. Te sprzeczne dane wskazują, że różne statyny mogą wywierać różny wpływ na złożone szlaki przekazywania sygnału, zaangażowane w regulację COX-2.
Hipotezę jakoby hamowanie COX-2/mPGES-1 przez statyny jest w dużym stopniu zależne od zmniejszenia stężenia cholesterolu w blaszce miażdżycowej potwierdza badanie in vitro z zastosowaniem mewalonianu, oraz potwierdzają to obserwacje, że redukcja COX-2/mPGES-1 w blaszkach miażdżycowych tętnic szyjnych związana była z podobnym zmniejszeniem ilości oxLDL w obrębie tych blaszek. Wykluczyliśmy także, by statyny mogły hamować COX-2 poprzez proste zmniejszenie liczby makrofagów w blaszce miażdżycowej, ponieważ takie same różnice pomiędzy statynami a dietą obserwowano również w badaniach in vitro makrofagów pochodzących z blaszek miażdżycowych, wykonanych po uwzględnieniu podobnego spadku liczby tych komórek.
Kontrowersje wokół koksybów
W niedawno przeprowadzonych badaniach zwrócono uwagę na temat bezpieczeństwa hamowania COX-2 za pomocą jej selektywnych inhibitorów (koksybów). Prowadzona wcześniej dyskusja na temat przeciwzapalnej roli COX-2 w blaszkach miażdżycowych przy dużej aktywności L-PGDS oraz obserwacje wskazujące na zwiększanie pod wpływem COX-2 biosyntezy działającej przeciwmiażdżycowo PGI2 może stanowić pierwszy krok w odpowiedzi na pytanie, dlaczego koksyby zwiększają częstość występowania powikłań sercowo-naczyniowych u ludzi.
Hamowanie COX-2 u wybranych pacjentów, u których trwa aktywny proces zapalny w obrębie niestabilnej blaszki miażdżycowej, może być korzystne, gdyż w takiej sytuacji dominującą prostaglandyną może być PGE2. Przeciwnie, przedłużone i powszechne stosowanie koksybów u niewyselekcjonowanej grupy chorych ze stabilną chorobą wieńcową, których większość charakteryzuje się małym nasileniem procesu zapalnego i przewagą tworzenia PGD2 i PGI2, może być szkodliwe i prowadzić do postępującej destabilizacji blaszki miażdżycowej.