Η επίδραση της μπεβασιζουμάμπης σε πειραματικό μοντέλο ρευματοειδούς αρθρίτιδας

Abstract

Background/Aims: We studied the efficacy of VEGF inhibition through intra-articular (IA) injection of bevacizumab in antigen induced arthritis (AIA), an animal model of rheumatoid arthritis (RA). Methods: Female New Zealand White rabbits randomized in four groups. One group served as control (C). The three other groups were immunized. In immunized animals arthritis was induced by ovalbumin injection into the right knee joint space. After AIA induction they were anesthetized and randomized into three groups. One group served as the disease control (S) and was subjected to two IA injections of saline on days 1, 14. Second (B) and third (2xB) treatment group were also subjected to the same dosing regimen using IA injections of 1.25 mg and 2.5 mg of bevacizumab respectively. To evaluate the grade of arthritis/inflammation joint swelling, pannus formation and synovial fluid leucocyte counts were evaluated and compared with control groups. Histological evaluation of the infrapatellar fat pads was performed. Creatine kinase (CK), alkaline phosphatase activity, albumin and hemoglobin were determined. Serum ΙL-6 and CRP concentrations were measured using ELISA. Results: Group S differed from C statistically significantly in all parameters except hemoglobin. Treatment with bevacizumab in group B significantly reduced inflammatory reactions, ΙL-6 and CRP concentration and ameliorated histpathological findings compared to the disease control group (S). In addition, Cahexia was prevented as CK activity and serum albumin levels were normal. Alkaline phosphatase elevation was observed in group B, which was attributed to bone remodeling. Group 2xB showed a tendency to ameliorate inflammation and the two groups did not differ statistically significantly in most aspects. We observed that the 1.25 mg bevacizumab group tended to have milder inflammatory reaction compared to 2.5 mg group which led us to believe that excessive inhibition might be harmful. Moreover, anemia in 2xB group encountered as an adverse effect of bevacizumab. Conclusion: These findings confirm the predominant role of angiogenesis in the inflammatory process and suggest that bevacizumab could represent a promising novel therapeutic approach in the treatment of RA, especially through the IA route as an alternative to corticosteroids therapy. In addition, inhibition of angiogenesis should be maintained at a balance. Treatment should aim to inhibit VEGF excess, without affecting its normal levels, which are necessary to maintain vascular homeostasis. In conclusion, it seems that excessive VEGF blockade does not prevent the inflammatory process but exacerbates it.

Σκοπός: Σκοπός της παρούσης διατριβής είναι η μελέτη της αναστολής του VEGF με την ενδοαρθρική έγχυση μπεβασιζουμάμπης σε πειραματικό μοντέλο ρευματοειδούς αρθρίτιδας (ΡΑ). Μέθοδος: Για τη διεξαγωγή του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν ενήλικοι θηλυκοί κόνικλοι Νέας Ζηλανδίας, οι οποίοι τυχαιοποιήθηκαν σε τέσσερις ομάδες. Οι τρεις ομάδες ανοσοποιήθηκαν. Στους ανοσοποιημένους κόνικλους εγκαταστάθηκε αρθρίτιδα με ενδοαρθρική έγχυση ωολευκωματίνης στη δεξιά κατά γόνυ άρθρωση. Η ομάδα S έλαβε ενδοαρθρικά έγχυση στείρου φυσιολογικού ορού (ομάδα ελέγχου της νόσου), ενώ οι υπόλοιπες δύο ομάδες, Β και 2xΒ, έλαβαν ενδοαρθρική έγχυση μπεβασιζουμάμπης σε δόση 1.25 mg και 2.5 mg, αντίστοιχα. Η χορήγηση των δόσεων έγινε την 1η και 14η ημέρα μετά την επαγωγή της αρθρίτιδας και στις τρεις ομάδες, ενώ τα ζώα θυσιάστηκαν στις 28 ημέρες από την επαγωγή της αρθρίτιδας. Τέλος, η τέταρτη ομάδα δεν ανοσοποιήθηκε και χρησιμοποιήθηκε ως ομάδα ελέγχου. Προκειμένου να εκτιμηθεί η αρθρίτιδα/φλεγμονή, μετρήθηκε το οίδημα της άρθρωσης, εκτιμήθηκε η παρουσία πάννου και προσδιορίστηκε ο αριθμός των κυττάρων του αρθρικού υγρού. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε ιστολογική ανάλυση του λιπώδους σώματος της επιγονατίδας και προσδιορίστηκαν η ΙL-6 και η CRP του ορού με τη μέθοδο ELISA, καθώς και η αλβουμίνη, η αιμοσφαιρίνη και η δραστικότητα της αλκαλικής φωσφατάσης και της κρεατινικής κινάσης. Αποτελέσματα: Οι κόνικλoι της ομάδας S ανέπτυξαν όλα τα συμπτώματα της ΑΙΑ και διέφεραν στατιστικά σημαντικά από την C σε όλες τις παραμέτρους που ελέγθησαν πλην της αιμοσφαιρίνης. Ο αποκλεισμός του VEGF στην ομάδα Β ανέστειλε στατιστικά σημαντικά τη φλεγμονώδη διεργασία, περιόρισε στα φυσιολογικά επίπεδα τις συγκεντρώσεις της IL-6 και της CRP και βελτίωσε τα ιστοπαθολογικά ευρήματα. Παράλληλα παρεμπόδισε την εκδήλωση καχεξίας, καθώς η δραστικότητα της κρεατινικής κινάσης και η συγκέντρωση της αλβουμίνης κυμάνθηκαν σε φυσιολογικά επίπεδα. Η παρατηρούμενη αύξηση της αλκαλικής φωσφατάσης αποδόθηκε στην οστική αναγέννηση. Στην ομάδα 2xΒ παρατηρήθηκε τάση βελτίωσης της φλεγμονώδους διεργασίας. Παρόλα αυτά η δόση των 1.25 mg υπερέχει θεραπευτικά, οδηγώντας μας στο συμπέρασμα ότι η υπέρμετρη αναστολή της αγγειογένεσης μπορεί να αποδειχθεί επιβλαβής. Επιπλέον, στην ομάδα 2xΒ παρουσιάστηκε αναιμία που αποδόθηκε στην μπεβασιζουμάμπη. Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν τον κυρίαρχο ρόλο που ασκεί η αγγειογένεση στη φλεγμονώδη διεργασία και αναδεικνύουν τη μπεβασιζουμάμπη ως μία πολλά υποσχόμενη θεραπευτική προσέγγιση στη ΡΑ. Ειδικότερα η ενδοαρθρική χορήγησή της ως εναλλακτικό των κορτικοστεροειδών σε περιπτώσεις ασθενών με ΡΑ με εκδηλώσεις μονοαρθρίτδας ή ολιγαρθρίτιδας σε μεσαίου ή μεγάλου μεγέθους αρθρώσεις αποτελεί θεραπευτική πρόκληση. Επιπλέον, στην παρούσα μελέτη αναδείχθηκε και η σημασία της λεπτής ισορροπίας που πρέπει να τηρείται σε θεραπευτικό επίπεδο όσον αφορά στην αναστολή της αγγειογένεσης. Η θεραπεία, δηλαδή, πρέπει να στοχεύει στην περίσσεια του VEGF, χωρίς όμως να επιδρά στα φυσιολογικά επίπεδά του, τα οποία είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της αγγειακής ομοιόστασης. Η υπερβολική αναστολή του VEGF φαίνεται τελικά ότι δεν αποτρέπει τη φλεγμονώδη διεργασία αλλά την επιτείνει.