Κοινά σηματοδοτικά μόρια μεταξύ κεντρικού νευρικού συστήματος και εντέρου
Creators: name: Χατζηκωνσταντίνου, Συμέλα Άγγελου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Σηματοδοτικά μόρια
Απομυελινωτικά νοσήματα ΚΝΣ
Φλεγμονώδεις νόσοι του εντέρου
Signaling molecules
CNS demyelinating diseases
Inflammatory bowel disease

description: Εισαγωγή: Ο εγκέφαλος και το έντερο διατηρούν μία αμφίδρομη σχέση, που έχει περιγραφεί ως άξονας εντέρου-εγκεφάλου (gut-brain axis). Σε αυτόν τον άξονα, τα δύο όργανα “επικοινωνούν” μεταξύ τους μέσω νευρωνικών, νευροενδοκρινικών και ανοσιακών σηματοδοτικών “καναλιών”. Η διακυτταρική σηματοδότηση στα δύο συστήματα επιτυγχάνεται μέσω της έκφρασης κοινών σηματοδοτικών μορίων. Κοινά σηματοδοτικά μόρια, οι λειτουργίες των οποίων έχουν σημαντικές κλινικές προεκτάσεις είναι: η 1-φωσφορική σφιγγοσίνη (S1P), η ντοπαμίνη και οι ιντεγκρίνες. Η Πολλαπλή Σκλήρυνση (ΠΣ) αποτελεί το πιο αντιπροσωπευτικό, ανοσολογικά διαμεσολαβούμενο νευρολογικό νόσημα. Η παθοφυσιολογία της νόσου, αν και όχι πλήρως κατανοητή, έχει μελετηθεί εκτενώς. Έχουν περιγραφεί αρκετά μονοπάτια της ανοσιακής σηματοδότησης, που δυσλειτουργούν στα πλαίσια της νόσου. Η ΠΣ συχνά παρουσιάζεται σε ασθενείς που πάσχουν από ιδιοπαθείς φλεγμονώδεις νόσους του εντέρου (ΙΦΝΕ). Διερευνώνται πιθανοί κοινοί ανοσοπαθογενετικοί μηχανισμοί, στο υπόβαθρο των δύο νοσημάτων. Τα ανωτέρω σηματοδοτικά μόρια έχουν μελετηθεί, στα πλαίσια των δύο νοσημάτων. Φαίνεται να εμπλέκονται με διάφορους τρόπους στην παθογένεση τους. Σκοπός: H παρούσα ανασκόπηση εστιάζει στον ρόλο των: 1) S1P-υποδοχέων S1P, 2) ντοπαμίνης-ντοπαμινεργικών υποδοχέων και 3) ιντεγκρινών, στις λειτουργίες των κυτταρικών πληθυσμών του ΚΝΣ, του γαστρεντερικού και του ανοσιακού συστήματος. Αναλύεται ο ρόλος και οι δράσεις που διαμεσολαβούν τα παραπάνω μόρια: α) σε συνθήκες ομοιοστασίας και β) στα πλαίσια ανοσομεσολαβούμενων νοσημάτων (ΠΣ και ΙΦΝΕ). Μεθοδολογία: Για την συλλογή των πηγών πραγματοποιήθηκαν αναζητήσεις στις μηχανές αναζήτησης Pubmed, EMBASE και Web of science, στις 10/01/2020 και στις 30/04/2020. Η αναζήτηση συμπεριέλαβε συνδυασμό των διάφορων όρων στην αγγλική γλώσσα, ώστε να αναγνωριστούν άρθρα σχετικά με το θέμα της έρευνας. Έγινε προσπάθεια να συμπεριληφθεί η πλέον πρόσφατη βιβλιογραφία με εξαίρεση αυτές που χρησιμοποιήθηκαν χάριν ιστορικής αναφοράς. Aποτελέσματα: Παρουσιάζονται πειραματικά στοιχεία που εμπλέκουν τα ανωτέρω σηματοδοτικά μόρια σε ζωικά μοντέλα φλεγμονωδών διαταραχών, όπως πειραματική αυτοάνοση εγκεφαλομυελίτιδα και φλεγμονώδη νόσο του εντέρου, καθώς και στοιχεία από κλινικές ερευνητικές μελέτες σε ασθενείς με ΠΣ και ΙΦΝΕ. Τέλος, εξετάζουμε βιβλιογραφικά δεδομένα από τις έως τώρα προκλινικές και κλινικές θεραπευτικές εφαρμογές αντισωμάτων έναντι των υποδοχέων S1P, τροποποιητών της ντοπαμινεργικής σηματοδότησης και αντισωμάτων που στοχεύουν τις ιντεγκρίνες λευκοκυττάρων, στα ανωτέρω φλεγμονώδη νοσήματα. Συμπεράσματα: Δυσλειτουργίες των παραπάνω μορίων οδηγούν σε γένεση αυτοφλεγμονωδών νοσημάτων. Η S1P, η ντοπαμίνη, οι ιντεγκρίνες καθώς και τα υπόλοιπα μόρια που ρυθμίζουν το μεταβολισμό και τις λειτουργίες τους αποτελούν θεραπευτικούς στόχους για την ΠΣ και τις ΙΦΝΕ. Το μικροβίωμα του εντέρου, η αλληλεπίδραση του με την έκφραση των ανωτέρω μορίων και με τους φαρμακευτικούς τροποποιητές αυτών αποτελεί σημαντικό πεδίο μελλοντικών ερευνών.
description: Ιntroduction: The brain and gut maintain a two-way relationship, which has been described as the gut-brain axis. In this axis, the two organs "communicate" with each other through neuronal, neuroendocrine and immune signaling "channels". Intracellular signaling in both systems is achieved through the expression of common signaling molecules. Common signaling molecules whose functions have important clinical implications are: 1-phosphate sphingosine (S1P), dopamine, and integrins. Multiple Sclerosis (MS) is the most representative, immunologically mediated neurological disease. The pathophysiology of the disease, although not fully understood, has been extensively studied. Several pathways of immune signaling have been described tο be dysfunctional in the context of the disease. MS is often present in patients with idiopathic inflammatory bowel disease (IBD). Possible common immunopathogenic mechanisms are being investigated in the background of the two diseases. The above signaling molecules have been studied in the context of the two diseases. They seem to be involved in various ways in their pathogenesis. Objective: This narrative review focuses on the role of: 1) S1P-S1P receptors, 2) dopamine-dopaminergic receptors and 3) integrin, in the cellular functions of the CNS, gastrointestinal and immune systems. The role and actions mediated by the above molecules are analyzed: a) in homeostatic conditions and b) in the context of immune-mediated diseases (MS and IBD). Methods: We searched PubMed, EMBASE and Web of Science for articles, on 10/01/2020 and on 30/04/2020. The search included a combination of different terms in English to identify articles on the research topic. An attempt was made to include the most recent bibliography with the exception of those used for historical reference. Results: Experimental data involving the above signaling molecules in animal models of inflammatory disorders are presented, such as experimental autoimmune encephalomyelitis and inflammatory bowel disease, as well as data from clinical research studies in patients with MS and IFN. Finally, we examine bibliographic data from preclinical and clinical therapeutic applications of antibodies against S1P receptors, modifiers of dopaminergic signaling and antibodies targeting leukocyte integrins in the above inflammatory diseases. Conclusion: Dysfunctions of the above molecules lead to the pathogenesis of inflammatory diseases. S1P, dopamine, integrins as well as other molecules that regulate their metabolism and functions have been developed as therapeutic targets for MS and IBD. The gut microbiome, its interaction with the expression of the above molecules and with their pharmaceutical modifiers represents an important field of future research.
description: Σε συνεργασία με: Ιατρικής (Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης)