L'asma al lèrgica és una malaltia respiratòria crònica amb una alta prevalença en
els països desenvolupats. Els tractaments actuals no aturen el procés al lèrgic
subjacent ni aconsegueixen el control dels símptomes de la malaltia. El tractament
més eficaç és l'ús de corticoesteroids, que es basen en modificacions químiques de
potents hormones endògenes antiinflamatòries. L'estudi de vies antiinflamatòries
endògenes és una estratègia experimental eficaç per descobrir noves dianes
terapèutiques potencials contra l'asma. Una d'aquestes vies endògenes és la de la
ciclooxigenasa (COX). Prostaglandina (PG) PGE2, un producte de la COX, s'ha
suggerit que exerceixen un efecte protector en els pulmons. En particular, els
estudis experimentals en pacients amb asma van revelar que la PGE2 inhalada
redueix la hiperreactivitat bronquial i la inflamació. Aquest efecte de protecció de la
PGE2 també s'ha demostrat, directament i indirectament, en ratolins sensibilitzats
amb OVA o HDM. Els mecanismes subjacents als efectes beneficiosos de la PGE2 en
l'asma no es coneixen. Una de les característiques més constants de la PGE2 és la
seva capacitat de modular l’activitat dels mastòcits in vitro. Els nostres darrers
estudis in vivo van mostrar que la PGE2 també inhibeix l’activitat dels mastòcits en
ratolins sensibilitzats a HDM i que aquest efecte modulador sobre els mastòcits és
paral lel a la sobreexpressió del receptor EP2. D’aquests resultats sorgeix la
hipòtesi que la PGE2 podria interactuar amb els receptors EP2 dels mastòcits de la
superfície bronquials i així exercir una acció protectora enfront la patologia
impulsada pels al lèrgens en contactar amb les vies respiratòries. El coneixement
precís d’aquests mecanismes sens dubte ajudarà a descobrir potencials molècules
diana contra l'asma.
L'objectiu general d'aquesta tesi és establir preclínicament la rellevança del
receptor EP2 mastocitari en l’efecte beneficiós de la PGE2 en l'asma al lèrgica, i
descobrir els mecanismes moleculars que resulten d’aquesta activació selectiva del
receptor. Per aconseguir aquest objectiu hem dut a terme diversos abordatges in
vitro i in vivo.
En primer lloc, determinar el patró d’expressió dels receptors EP de la PGE2 en
diferents poblacions de mastòcits humans i murins, i es va avaluar a partir de
llavors (a) si aquestes diferències en l’expressió relativa dels receptors de EP 1-4
influïa en la capacitat de PGE2 per modular la degranulació dels mastòcits i la
mobilització del calci i (b) si els mastòcits humans es van comportar de manera
similar als murins en diferents escenaris d'expressió dels receptors EP. Els resultats
van apuntar a EP2 com el principal contribuent a l’efecte inhibitori de la PGE2 sobre
els mastòcits murins i humans. Quan EP2 es va suggerir com a el receptor primari
de protecció, vam abordar la importància de l’activació selectiva d’EP2 (a) en la protecció de la patologia de les vies respiratòries induïda per HDM en ratolins, i (b)
la correlació d’aquesta patologia amb la capacitat de l’agonista selectiu EP2 en
prevenir l’activitat de mastòcits in vivo. Hem demostrat que un agonista selectiu
d’EP2 impedia el desenvolupament de l’AHR i la inflamació, i que aquest efecte
estava relacionat amb la capacitat d'aquesta acció de l’agonista selectiu per atenuar
l’activitat dels mastòcits de les vies respiratòries. A continuació, es van estudiar
possibles mecanismes inhibitoris de senyalització implicats en aquest efecte de
bloqueig intervingut per EP2. Hem observat que l’agonisme d’EP2 inhibeix in vivo i
in vitro, l'activitat dels mastòcits. Hem descrit que la interacció amb PGE2-EP2
inhibeix la degranulació mastocitària a través de la supressió de la mobilització de
calci intervinguda per la inhibició de la via Src-Fyn, i cAMP/PKA.
Les nostres observacions ressalten que l’eix "la PGE2" - "l’EP2 mastocitari" - "les
vies respiratòries" és una via endògena que condueix a una protecció natural contra
la patologia de les vies respiratòries induïda pels aeroal lergens i ajuda a dilucidar
els mecanismes precisos que descobreixen molècules diana objectiu de possibles
nous tractaments antiasmàtics. / Allergic asthma is a chronic respiratory disease with a high prevalence in developed
countries. Current treatments do not halt the underlying allergic process and do not
always control the symthomps of the disease. The most effective treatment is the
use of glucocorticoids, which are based on chemical modifications of potent natural
endogenous anti-inflammatory hormones. Studying endogenous anti-inflammatory
pathways to explore new therapeutic targets is an efficient experimental strategy to
uncover potential novel targets against asthma. One of such endogeneous
pathways are cyclooxygenase (COX)-mediated. Prostaglandin (PG) PGE2, a COX
product, has been suggested to exert a protective effect in the lungs. Notably,
experimental studies with asthma patients revealed that inhaled PGE2 reduces
airway hyperresponsiveness and inflammation. This protective PGE2 effect has also
been demonstrated, directly and indirectly, in mice sensitized to OVA or HDM. The
mechanisms underlying the beneficial effect of PGE2 in asthma are not understood.
One of the most consistent features of PGE2 is its ability to modulate mast cell
activity in vitro. Our recent in vivo studies showed that PGE2 also prevents mast cell
activity in HDM sensitized mice and that this mast cell modulatory effect was
paralleled by EP2 receptor overexpression. These results brought up the hypothesis
that PGE2 might interact with EP2 receptor on the bronchial mast cells surface to
exert a protective action against allergen-driven airway pathology. The precise
understanding of such mechanisms will certainly help uncover potential anti-asthma
target molecules along the way.
The general objective of this thesis was to establish preclinically the relevance of
the mast cell EP2 receptor to PGE2 beneficial effect in allergic asthma, and to
uncover molecular mechanisms resulting from this receptor selective activation. To
achieve this objective we have undertaken several in vitro and in vivo approaches.
We first determined the PGE2 EP receptors expression pattern on different human
and murine mast cell population, and thereafter assessed (a) whether such
differences in the relative expression of EP receptors 1 to 4 influenced the ability of
PGE2 to modulate mast cells degranulation and calcium mobilization, and (b)
whether human mast cells behaved similarly to murine mast cells under different
EP receptors expression scenarios. The results pointed at EP2 as the main
contributor to mediate the inhibitory effect of PGE2 on both murine and human
mast cells. Once EP2 had been suggested to be the primary protective receptor, we
addressed the relevance of selective EP2 activation to (a) protection against HDMinduced
airway pathology in mice, and (b) correlation of such pathology to the
ability of selective EP2 agonism to prevent mast cells activity in vivo. We showed
that a selective EP2 agonist prevented AHR and inflammation from developing, and that such effect was linked to the ability of such selective agonistic action to
attenuate airway mast cell activity. We then studied potential inhibitory signaling
mechanisms involved in such EP2-mediated blocking effect. We observed that EP2
agonism inhibited in vivo and in vitro, mast cell activity. We described that the
PGE2-EP2 interaction on mast cells inhibiting mast cell degranulation through the
supression of calcium influxes mediated by an inhibition of the Src-Fyn pathway,
and cAMP/PKA.
Our observations highlight that the “PGE2”-“mast cells EP2”-“airway” axis is an
endogeneous pathway leading to natural protection against aeroallergens-induced
airway pathology, and helps elucidate the precise mechanisms that will uncover
clue molecules to be targeted by potential novel antiasthma treatments.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/84009 |
| Date | 20 January 2012 |
| Creators | Serra Pagès, Mariona |
| Contributors | Mora Pérez, Fernando de, Torres Blanch, Rosa, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Farmacologia i de Terapèutica |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 226 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0799 seconds