Ο ρόλος των λιπιδικών μεσολαβητών στην αποδρομή της φλεγμονής σε πειραματικά μοντέλα αλλεργικού άσθματος

Abstract

The purpose of this doctoral thesis is the study of the role of LM of inflammation and resolution in experimental models of allergic airway inflammation (AAI). Towards this end, state-of-the-art Liquid Chromatography – Tandem Mass Spectrometry based methodologies were developed for the determination of LM of inflammation and resolution in different biological matrices (mouse lung tissue, mouse/human serum and culture medium), thus facilitating the multi-faceted study of AAI.More specifically, the LC-MS methodologies were applied for the determination of the lipid mediator profile in the lungs of mice with AAI-induced by ovalbumin (OVA). Lipidomic analysis was performed both at the induction phase as well as during resolution which ensues. The lipidomic profiling was also performed in corresponding serum obtained by these mice in order for us to determine the circulating levels of LM and correlation between tissue and serum. These experiments demonstrated the tissue-specific activation of specialized pro-resolving pathways and provided insight toward to possible use of these mediators as biomarkers indicating the point where resolution mechanisms have been initiated and how does this relateto the outcome of disease.Within the same context, we explored possible agents/drugs which are either already being used in the clinical setting as anti-inflammatory therapeutics or they have demonstrated their anti-inflammatory potential in experimental models of AAI. Dexamethasone, as a representative drug of the corticosteroids family, and Resiquimod (R-848), a TLR7 agonist were examined in vivo for their capacity to dampen the inflammatory process as a function of their potential effects on regulating the endogenous resolution machinery. After the in vivo therapeutic administration of these agents, we monitored the fluctuations of the lipidomic signature at the tissue level and concluded that these agents accelerated resolution of AAI by directly regulating the pro-resolving LM pathways. Our results demonstrated that conventional asthma therapies influence the endogenous resolution molecular pathways and as a consequence significantly affect the final outcome of the disease.

Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη των ΛΜ της φλεγμονής και της λύσης σε πειραματικά μοντέλα αλλεργικού άσθματος. Για την επίτευξη των στόχων προχωρήσαμε σε ανάπτυξη καινοτόμων μεθοδολογιών με βάση την Υγρή Χρωματογραφία σε σύζευξη με Φασματομετρία Μάζας για τον προσδιορισμό ΛΜ της φλεγμονής και της λύσης σε διαφορετικά βιολογικά υγρά (ορός) και ιστούς (πνεύμονας).Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε ανάλυση σε επίπεδο παραγωγής ΛΜ (λιπιδομική ανάλυση) στους πνεύμονες μυών με αλλεργική φλεγμονή στους αεραγωγούς επαγόμενη από οβαλβουμίνη, τόσο στη φάση της επαγωγής της φλεγμονής όσο και στη φάση της επακόλουθης λύσης της. Παράλληλα πραγματοποιήθηκε η ίδια ανάλυση και στον ορό των μυών με σκοπό να καθοριστεί η συγκέντρωση τους και στη συστηματική κυκλοφορία. Τα δεδομένα αυτά μας έδωσαν πληροφορίες για τη σχετική συγκέντρωση των ΛΜ στον ιστό προς τον ορό και συνέβαλαν στην αξιολόγηση για το κατά πόσο κάποια απ’ αυτά τα μόρια μπορούν να λειτουργήσουν ως βιοδείκτες της πορείας της νόσου.Στο ίδιο πλαίσιο, της μελέτης της ενδεχόμενης χρήσης τους ως βιοδείκτες,πραγματοποιήθηκε χορήγηση κάποιων κλασικών αντι-φλεγμονωδών φαρμάκων (πιο συγκεκριμένα, δεξαμεθαζόνη) τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στη διαχείριση των συμπτωμάτων του άσθματος. Eπιπλέον, δοκιμάστηκαν παράγοντες οι οποίοι έχουν αποδείξει στην ισχυρή αντι-φλεγμονώδη δράση τους σε μοντέλα αλλεργικού άσθματος όπως είναι ο αγωνιστής του TLR7, Resiquimod (R-848). Μετά τη χορήγηση των παραγόντων αυτών καθορίστηκε το λιπιδικό προφίλ το οποίο φάνηκε να τροποποιείται παρουσία του φαρμάκου, επιταχύνοντας σε πιο πρώιμο χρονικό σημείο τη παραγωγή αντι-φλεγμονωδών ΛΜ. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι οι συμβατικές θεραπείες για το άσθμα επιδρούν στους ενδογενείς μηχανισμούς της λύσης και κατ’ επέκταση έχουν μεγάλη συμμετοχή στη τελική έκβαση της νόσου.