The role of chemerin and chemerin receptors during acute inflammation
Authors: Βαλάρη Σοφία 
Published: November 2021

Οι κυτοκίνες παίζουν σημαντικό ρόλο στην ενορχήστρωση της φλεγμονώδους διαδικασίας. Αυτή η διατριβή εστιάζει σε μια τέτοια κυτοκίνη, που ονομάζεται χεμερίνη (chemerin). Η χεμερίνη είναι μια πολυλειτουργική πρωτεΐνη που εκκρίνεται ως αδρανής πρόδρομος, η προχεμερίνη (prochemerin), η οποία διασπάται πρωτεολυτικά στο C-άκρο και γίνεται ενεργό μόριο σηματοδότησης, δηλαδή χεμερίνη. Η χεμερίνη δεσμεύει τρεις υποδοχείς συζευγμένους με G-πρωτεΐνη (G-protein coupled): ChemR23, GPR1 και CCRL2 και δρα ως χημειοκίνη, κυρίως μέσω του υποδοχέα ChemR23 που εκφράζεται σε ανώριμα δενδριτικά κύτταρα, φυσικά φονικά κύτταρα και μακροφάγους. Ο ρόλος της χεμερίνης κατά τη διάρκεια της φλεγμονής παραμένειαμφιλεγόμενος. Ωστόσο, πολλές μελέτες έχουν αναφέρει αυξημένα επίπεδα χεμερίνης σε ασθενείς που πάσχουν από μια πληθώρα φλεγμονωδών και μεταβολικών ασθενειών. Η ανάγκη για πρωτεολυτική διάσπαση του ανενεργού προδρόμου της χεμερίνης, της προχεμερίνης, έχει ως αποτέλεσμα μια μυριάδα ισομορφών που προέρχονται από την προχεμερίνη, με ποικίλες ικανότητες σηματοδότησης. Τα διαθέσιμα αντισώματα που ήδη κυκλοφορούν στην αγορά δεν είναι σε θέση να ανιχνεύσουν τις διαφορετικές παραλλαγές της χεμερίνης. Ως εκ τούτου, ένας από τους στόχους της δουλειάς μου ήταν να αναπτύξω και να χαρακτηρίσω αντισώματα αντι-χεμερίνης που προέρχονται από μια βιβλιοθήκη απλοϊκής παρουσίασης φάγων (naivephagedisplaylibrary), η οποία θα μπορούσε να αναγνωρίσει την ανενεργή αλληλουχία της προχεμερίνης και το C-άκρο της ενεργής χεμερίνης.Ξεκίνησα διερευνώντας το ρόλο των υποδοχέων της χεμερίνης κατά τα πρώιμα στάδια της φλεγμονής σε ένα καλά εδραιωμένο μοντέλο οξείας φλεγμονής. Πριν από αυτό, ερεύνησα την έκφραση πρωτεΐνης και το mRNA του υποδοχέα ChemR23 και την έκφραση mRNA των υποδοχέων χεμερίνης CCRL2 και GPR1 σε υποσύνολα λευκοκυττάρων. Κατόπιν , διερεύνησα τον ρόλο του μη σηματοδοτούμενου υποδοχέα chemerin, CCRL2, χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο οξείας φλεγμονής περιτονίτιδας που προκαλείται από ζυμοζάνη (zymosan). Τα ποντίκια που δεν είχαν τον υποδοχέα CCRL2 εμφάνισαν αυξημένη φλεγμονώδη απόκριση σε σύγκριση με ποντίκια άγριου τύπου (wildtype) της ίδιας ηλικίας. Σε πρώιμα χρονικά σημεία αυτού του φλεγμονώδους μοντέλου (αρχικά στάδια της φλεγμονής του μοντέλου), τα ποντίκια που δεν εξέφραζαν το CCRL2 (knockout) εμφάνισαν αυξημένη διήθηση ουδετερόφιλων και μονοκυττάρων στο σημείο της φλεγμονής και αυξημένη παραγωγή μεσολαβητή του CXCL1 που προκλήθηκε εν μέρει από τα αυξημένα επίπεδα χεμερίνης στα ποντίκια νοκ-άουτ (KnockoutCCRL2). Η χρήση ενός εξουδετερωτικού αντισώματος χεμερίνης και η προεπεξεργασία περίσσειας χεμερίνης με οδήγησαν σε αυτό το συμπέρασμα. Αυτές οι προ-φλεγμονώδεις επιδράσεις της χεμερίνης έλαβαν χώραν μέσω σηματοδότησης προς τον υποδοχέα ChemR23. Τα ποντίκια με έλλειψη ChemR23 εμφανίζουν μείωση της στρατολόγησης ουδετερόφιλων και μονοκυττάρων στο σημείο της φλεγμονής στα ίδια πρώιμα χρονικά σημεία της περιτονίτιδας που προκαλείται από τη ζυμοζάνη.Ο τελικός στόχος αυτής της διατριβής ήταν η διερεύνηση του φαινοτύπου συμπεριφοράς ποντικών με έλλειψη CCRL2 μετά από 3 χρόνια εργασίας μαζί τους. Τα ποντίκια που δεν είχαν τον υποδοχέα CCRL2 εμφάνισαν αυξημένη συμπεριφορά άγχους υπό συνθήκες σταθερής κατάστασης. Η ανοσοϊστοχημεία της νευροανατομίας τους δεν έδειξε διαφορές σε σχέση με ποντίκια άγριου τύπου της ίδιας ηλικίας. Ωστόσο, μικρογλοιακά κύτταρα άγριου τύπου καλλιεργημένα in vitro, εκφράζουν τους υποδοχείς της χεμερίνης.Συνολικά, τα αποτελέσματα αυτής της διατριβής απεικονίζουν τις προφλεγμονώδεις επιδράσεις της chemerin στα αρχικά στάδια της φλεγμονής. Επιπλέον, ο μη σηματοδοτικός υποδοχέας χεμερίνης CCRL2 παίζει έναν μη περιττό ρόλο στην άμβλυνση των επιδράσεων της χεμερίνης στα αρχικά στάδια της φλεγμονής. Θα πρέπει να διεξαχθεί περαιτέρω έρευνα για να αποσαφηνιστεί ο ρόλος της χεμερίνης κατά τη διάρκεια της φλεγμονής σε χρόνιες ασθένειες, προκειμένου να αποδειχθεί εάν η χεμερίνη θα μπορούσε να έχει θεραπευτικές ιδιότητες στις ανθρώπινες νόσους.