Xelsolina plasmática
A xelsolina plasmática ou do plasma (pGSN) é unha proteína de 83 kDa abundante que é un compoñente normal do plasma sanguíneo e un importante compoñente do sistema inmunitario innato. A identificación da pGSN na mosca Drosophila melanogaster[1] e no verme Caenorhabditis elegans[2] indica que ten unha antiga orixe en épocas temperás da evolución dos seres vivos.[3] A súa extraordinaria conservación estrutural reflicte o seu papel regulatorio crítico en múltiples funcións esenciais.[4] Entre as súas funcións están a degradación dos filamentos de actina liberados polas células mortas, a activación dos macrófagos e a localización da resposta inflamatoria. Obsérvase unha diminución substancial dos seus niveis no plasma nas infeccións agudas e crónicas e lesións tanto en animais modelos coma en humanos. As terapias de suplementación con pGSN humana recombinante foron efectivas en máis de 20 animais modelos.
| Xelsolina do plasma | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Estrutura cristalina da forma citoplásmica da xelsolina humana (3FFN). A pGSN ten ademais unha extensión N-terminal de 24 aminoácidos. | |||||||||||
| Identificadores | |||||||||||
| Símbolo | pGSN | ||||||||||
| Pfam | PF00626 | ||||||||||
| Pfam clan | CL0092 | ||||||||||
| InterPro | IPR007123 | ||||||||||
| SCOPe | 1vil / SUPFAM | ||||||||||
| |||||||||||
A pGSN ten unha isoforma chamada xelsolina citoplásmica (cGSN) que é unha proteína que se une á actina que controla a dinámica do citoesqueleto. A cGSN exprésase a partir do mesmo xene que a pGSN e é idéntica a ela excepto en que carece dunha extensión N-terminal de 24 aminoácidos.
Historia
A isoforma celular da xelsolina descubriuse en 1979 no laboratorio de Thomas P. Stossel. O seu nome procede da observación de transicións reversibles dependentes do calcio de xel a sol de extractos citoplásmicos de macrófagos.[5] Nesa mesma época descubriuse unha proteína de tamaño similar no plasma e demostrouse que despolimerizaba a actina; chamóuselle brevina, debido á súa capacidade de acurtar os filamentos de actina.[6][7][8][9][10]En 1986 demostrouse que a brevina era idéntica á xelsolina celular ou citoplásmica excepto por ter unha extensión adicional de 24 aminoácidos no extremo N-terminal, e foi renomeada como xelsolina do plasma ou plasmática.[11]
Estrutura
A xelsolina plasmática é unha proteína do plasma de 755 aminoácidos e 83 kDa constituída por seis "dominios de xelsolina", cada un dos cales está composto dunha folla β de 5 ou 6 febras situada entre unha hélice α curta e outra longa.[15]Presenta unha débil homoloxía entre os dominios S1 e S4, S2 e S5, e S3 e S6, e é idéntica á forma citoplásmica da proteína excepto pola mencioanda extensión N-teminal de 24 aminoácidos. Ademais, un péptido sinal doutros 27 aminoácidos é cortado antes da secreción da pGSN fóra da célula. Ambas as formas da proteína están codificadas por xenes moi conservados do cromosoma 9 en humanos, pero que están baixo o control de diferentes promotores.[11]Ten un só enlace disulfuro formado no segundo dominio da proteína plasmática,[15] non existen modificacións postraducionais naturrais documentadas, e o pI ≈ 6.[16][17]
Isoformas e mutacións
Ademais da forma celular, a outra única isoforma coñecdia é a xelsolina-3, unha proteína idéntica e non segregada que contén unha extensión N-terminal de 11 aminoácidos (en vez de 24). Atopouse en oligodendrocitos do cerebro, testículos e pulmóns e crese que está implicada na remodelación da mielina durante a espiralización arredor do axón.[18]
A xelsolina do plasma está altamente conservada,[4] e as súas únicas mutacións coñecidas son mutacións dunha soa base.Unha desas mutacións causa a amiloidose familiar finesa, un trastorno no cal a pGSN se fai flexible conformacionalmente e susceptible ao corte encimático, o que ten como resultado a acumulación de fragmentos de péptidos en fibrilas amiloides.D187N/Y é a mutación máis común e ademais hai informes na literatura médica das mutación G167R, N184K, P432R, A551P e Ala7fs.[19]Ademais disto, as mutacións e a regulación á baixa da proteína están asociadas co cancro de mama.[20]
Ca2+
A pH moderado en ausencia de Ca2+ a pGSN é compacta e globular. O pH baixo ou a presenza de concentracións >nM de Ca2+ están asociados cunha estrutura alongada con maior flexibilidade da columna vertebral da molécula.[12]Esta flexibilidade expón os sitios de unión á actina.[13]Como os niveis fisiolóxicos de Ca2+ son ~2 mM, a pGSN está alongada na súa forma nativa e pode unirse á actina que se escapa da célula cando hai danos celulares.
Funcións
- Véxase tamén: #Potencial terapéutico.
Unión
A xelsolina do plasma é unha proteína pegañenta que se une a varios péptidos e proteínas, como son:actina (ver: relacións coa actina),[5][21][22]Apo-H,[23]Aβ,[24][25]α-sinucleína,[26]integrina,[23]Tcp-1,[27]fibronectina,[28]sintaxina-4,[29]tropomiosina,[30]ácidos graxos e fosfolípidos (ver: Unión e inactivación de diversos mediadores inflamatorios): LPA,[31][32][33]Lipopolisacárido (endotoxina LPS),[33][34][35]ácido lipoteicoico (LTA),[35]factor activador das plaquetas (PAF),[36]esfingosina-1-fosfato (S1P),[37] polifosfoinosítidos incluíndo o PIP2;[38][39][40] e ácidos nucleicos/nucleótidos: Ap3A,[41]ATP,[42][43]ADP.[44]o PIP2, un fosfolípido compoñente das membranas celulares, compite co ATP e a actina pola unión á pGSN,[45] e disocia a pGSN que cobre o extremo da F-actina.[46][47]
Relacións coa actina
Toxicidade e eliminación da actina
- Véxase tamén: #Desbridamento.
A actina é a proteína celular máis abundante, e a súa liberación no fluído extracelular e circulación despois dun dano celular debido a unha doenza[4][48] ou lesión[49] orixina un incremento de viscosidade do sangue,[4] dificulta a microcirculación,[50] e a activación das plaquetas.[51][52] Os pacientes de hemodiálise con baixos niveis de pGSN e altos niveis de actina no sangue tiñan unha mortalidade marcadamente máis alto.[53] A actina é un compoñente principal das biopelículas que se acumulan en sitios onde se produciu unha lesión ou infección, impedindo o acceso dos compoñentes inmunes do hóspede e dos axentes terapéuticos como os antibióticos.As biopeliculas patóxenas formadas arredor de corpos estraños como catéteres internos permanentes e implantes de tecidos.[54]
O cambio da actina entre as súas formas monómera (actina G) e filamentosa (actina F) segundo a súa concentración e a de ATP e catións.[55]a pGSN xunto coa proteína que se une á vitamina D (DBP) únense e retiran a actina monomérica.[46] A DBP únese con maior afinidade á actina G, deixando a pGSN dispoñible para cortar a actina F.[56] Ademais, a DBP ten a capacidade de eliminar unha actina dun complexo 2:1 actina-pGSN, restaurando a súa capacidade de cortar a actina F.[57]A actina F, cortada e cuberta nos extremos pola pGSN, é eliminada polas células endoteliaisis do fígado.[58] A pGSN elimina o 60 % da actina atrapada en coágulos de fibrina in vitro orixinando un incremento da taxa de lise dos coágulos.[59]
Corte, cuberta dos extremos, nucleación e polimerización
Aínda que a pGSN pode iniciar a polimerización da actina por medio da nucleación, a súa primeira relación con ela no sangue é a despolimerización por corte dos filamentos.[4] O corte da actina ocorre rapidamente en presenza de pGSN e Ca2+.[46]A pGSN enróscase arredor dos filamentos, cortándoos non encimaticamente.[15]Permanece unida, cubrindo ("capping") os extremos con pugas ou + do filamento cortado e inducindo un torcemeno torsional que é cooperativo en toda a súa lonxitude.[60][61] Este cubrimento dos extremos ten unha afinidade de unión <250 pM en presenza de Ca2+ que é substancialmente debilitada na súa ausencia. O cubrimento dos extremos tamén bloquea unha maior polimerización no extremo + de rápido crecemento.[62]
Aínda que non hai evidencias da nucleación/polimerización da actina G pola pGSN in vivo, a capacidade que esta ten de facelo in vitro está ben documentada.[63][64]A polimerización da actina iníciase pola produción dun núcleo trímero de actina.[65]A formación destes núcleos está desfavorecida enerxeticamente, pero os dímeros e/ou trímeros poden ser catalizados/estabilizados por varias proteínas celulares.[66]En exceso dunha estequiometría 2:1 actina:xelsolina e en presenza de Ca2+, a xelsolina únese a tres monómeros de actina.[67]Engádese un monómero ao trímero creando un tetrámero que sofre unha conversión interna a un tetrámero activo testemuñado por unha fase de retardo independente da concentración. A subseguinte fibrilación avanza por adición de monómeros.[68]A xelsolina permanece unida ao extremo de rápido crecemento (+) da actina, producindo fibrilas curtas de lento crecemento.[69]
Estas accións son similares ás da forma citoplásmica da xelsolina ou cGSN, o que contribúe aos cambios estruturais das células por nucleación/polimerización e por corte/cubrimento dos extemos.[15]
Prevención e retirada do amiloide
A pGSN pode exercer un importante papel na prevención e tratamento da amiloidose en varias doenzas. Atópase en complexo co Aβ no plasma[25] e sábese que inhibe a formación amiloide e a desfibrila as fibrilas formadas in vitro.[24] Os ratos modelo da enfermidade de Alzheimer aos que se administra pGSN mostraron que unha diminución á quinta parte diminúe a progresión da anxiopatía amiloide cerebral.[70] A pGSN tamén se atopa nos corpos de Lewy, agregados proteicos que conteñen amiloide asociados coa enfermidade de Parkinson e a demencia con corpos de Lewy.[71][72]
Función nas inflamacións
Estimulación de macrófagos
Receptor MARCO
O receptor de macrófagos MARCO é responsable do recoñecemento de patóxenos e da fagocitose. Os macrófagos incubados con actina a concentracións consistentes con lesións pulmonares diminúen a súa captación de bacterias. Esta captación recupérase cando a actina se administra en presenza de pGSN.[73]
NOS3 (óxido nítrico sintase 3)
A NOS3 é un encima que protexe contra a inflamación sistémica e a disfunción do miocardio.[74][75]A pGSN activa a fosforilación da Ser1177 da NOS3 e da Ser473 de Akt.[76]A NOS3 actívase pola fosforilación de Akt.[77]Os macrófagos de rato incrementan a súa captura e matanza de bacterias in vitro en presenza de pGSN, e non se observou ningún aumento significativo deste comportamento en macrófagos NOS3-/-.In vivo os ratos multiplicaban por 15 a súa eliminación de bacterias cando se lles administraba pGSN, e ningún aumento significativo en ratos NOS3-/-.[76]
Mediadores inflamatorios
A pGSN únese aos ácidos graxos mediadores inflamatorios LPA,[31][32][33]LPS (endotoxina),[33][34][35]LTA,[35] PAF,[36]S1P,[37]e polifosfoinosítidos como o PIP2.[46][39][40] Os mediadores de inflamación da inmunidade innata acumúlanse no sitio da lesión e dan inicio aos procesos de defensa e reparación,[78][79][80] o que é posible grazas á diminución da pGSN local.[81]
Ver Unión e inactivación de diversos mediadores inflamatorios
Potencial terapéutico
O amplo potencial terapéutico da suplementación de pGSN reside en que a molécula encarna un sistema multifuncional que contribúe de forma importante á inmunidade innata en vez de ter que facer unha intervención farmacolóxica con actividades selectivas e específicas.
A función primaria da xelsolina plasmática é manter a inflamación local e potenciar a función do sistema inmunitario innato. Funciona por un mecanismo de acción pleiotrópico; cortando os filamentos tóxicos de actina (actina F), uníndose a mediadores inflamatorios e potenciando a eliminación dos patóxenos. Estes mecanismos son bastante distintos dos doutros axentes antiinflamatorios que funcionan como antagonistas de mediadores concretos ou inhibidores de encimas específicos, e funcionan eliminando a inflamación. A maioría dos axentes antiinflamatorios sistémicos tamén suprimen o sistema inmunitario[82][83]e adoita ser necesario ter precaución na súa administración porque incrementan o risco de infección.[84]A xelsolina plasmática ten a característica única de que potencia a acción antimicrobiana dos macrófagos,[73] os cales fagocitan e dixiren os restos celulares e patóxenos, aumentando a inmunidade contra infeccións bacterianas grampositivas e gramnegativas.[76]
Mecanismos de acción
A xelsolina do plasma xoga un papel central no sistema inmunitario do corpo e é responsable de localizar a inflamación, un mecanismo fundamental para a supervivencia das especies que foi moi conservado pola evolución.[4] Os datos experimentais e epidemiolóxicos suxiren que a pGSN desempeña o papel de amortecedor ou protector que modula a resposta inflamatoria ás lesións ou infeccións.[85] O sistema realiza esta tarefa de tres maneiras clave que se describen seguidamente:
Desbridamento
A xelsolina do plasma únese e corta a actina filamentosa que queda exposta cando se producen danos celulares por lesións,[6][7][86] incluíndo tanto lesións infecciosas coma estériles. A actina activa as plaquetas,[52] interfire coa fibrinólise,[59][87]dana as células endoteliais,[88] e funciona como sinal de perigo (DAMP).[89]A administración de grandes cantidades de actina filamentosa a ratas orixina unha hemorraxia pulmonar letal e trombose.[50]
Outra “toxicidade” clave da actina exposta é que é un compoñente principal das biopelículas que se acumulan nos sitios locais da lesión ou infección, e que impide o acceso dos compoñentes inmunitarios do hóspede e de axentes terapéuticos como os antibióticos.[54][90]As biopelículas son especialmente patóxenas nos sitios onde hai corpos estraños como catéteres internos permanentes e implantes de tecidos.[54] Como resultado da exposición á actina no sitio local da lesión, o nivel de xelsolina plasmática arredor do sitio da lesión inicialmente empeza a diminuír, xa que “desbrida” o sitio implicado.[36] Os mediadores de inflamación, que forman parte dos mecanismos corporais innatos de curación, acumúlanse no sitio da lesión para empezar os procesos de defensa e reparación, e a diminución local da xelsolina plasmática permítelles facer o seu traballo.[36] Aínda que os niveis locais de pGSN son deprimidos, a presenza desta abundante proteína na circulación asegura que o proceso inflamatorio siga sendo local e non se estenda, e que os almacéns de xelsolina do plasma estean dispoñibles para enfrontarse a futuras lesións para que a resposta inmunitaria global permaneza intacta.
Aumento dos macrófagos e da actividade antimicrobiana
A pGSN ten actividade antimicrobiana in vitro e in vivo. A administración de pGSN subcutánea ou por inhalación a ratos aos que se inocula unha dose letal de Streptococcus pneumoniae ou incluso combinacións máis letais do virus da gripe e de bacterias diminuía marcadamente o número de bacterias viables nas vías respiratorias do animal e reducía significativamente a súa mortalidade. O número de neutrófilos inducidos pola inflamación era tamén considerablemente reducido, presumiblemente como resultado da potenciación da eliminación das bacterias. Isto é certo para a administración contemporánea ou atrasada de pGSN recombinante.[76][91]
A acción antimicrobiana da pGSN está baseada en que potencia a capacidade dos macrófagos pulmonares cultivados de inxeriren bacterias grampositivas e gramnegativas. Isto foi demostrado in vitro.[76] A mellora da fagocitose é o produto do desbridamento pola pGSN da actina unida aos receptores dos macrófagos limpadores que impedía a súa función.[73] A pGSN tamén incrementa a capacidade dos macrófagos de matar os microorganismos inxeridos ao inducir a actividade da óxido nítrico sintase dos macrófagos.[76]
Unión e activación de diversos mediadores inflamatorios
A pGSN únese a varios mediadores inflamatorios e axentes de sinalización.A unión ao ácido lisofosfatídico (LPA) ocorre no mesmo sitio da molécula que se liga á actina e interacciona con polifosfoinosítidos.[31] Outros estudos mostraron que a xelsolina altera a función efectora da unión ao receptor do LPA.[32][36] A unión de mediadores inflamatorios e nalgúns casos a inhibición da función efectora, observouse no factor activador de plaquetas,[36] a endotoxina lipopolisacárida,[34] a esfingosina-1-fosfato,[35] e o ácido lipoteicoico[37] e pequenas moléculas agonistas purinérxicas como o ATP e ADP.[41][43][44][42] A unión da pGSN ao péptido Aβ típico do alzhéimer tamén está documentada.[24][25][92]
| Mediador | Función |
|---|---|
| LPA[31][32][33] | Un derivado de fosfolípidos que pode actuar como unha molécula de sinalización e activa os receptores acoplados á proteína G. Foi asociado coa proliferación celular. |
| LPS/endotoxina[33][34][35] | Atopado na membrana externa das bacterias gramnegativas, orixina unha forte resposta inmune en animais. |
| PAF[36] | Un potente activador de fosfolípidos e mediador de moitas funcións dos leucocitos, incluíndo a agregación das plaquetas, inflamación e anafilaxe. Prodúcese en resposta a estímulos específicos por unha variedade de tipos celulares, incluíndo neutrófilos, basófilos, plaquetas e células endoteliais. |
| Aβ[24][25] | Un péptido de 36–43 aminoácidos que é o principal constituínte das placas amiloides no cerebro de pacientes de enfermidade de Alzheimer. |
| LTA[35] | Un constituínte principal da parede celular das bacterias grampositivas que pode estimular unha resposta inmune específica en animais. |
| S1P[37] | Un lípido transportado polo sangue mediador e principal regulador de sistemas vasculares e inmunes. No sistema vascular, a S1P regula a anxioxénese, a estabilidade e permeabilidade vascular. No sistema inmunitario recoñécese como un importante regulador do tráfico de células T e células B. A inhibición de receptores de S1P é fundamental para a inmunomodulación. |
Resistencia a antimicrobianos
A resistencia a antimicrobianos é unha ameaza global que se estima causa unhas 700.000 mortas anualmente con proxeccións de 10 millóns de mortes ao ano e posibles perdas económicas de 100·1012 dólares para 2050.[93][94]
A suplementación con pGSN recombinante (rhu-pGSN) por si soa mostra unha mellora da supervivencia do animal e unha diminución dos recontos de bacterias en varios modelos de ratos.[91][95]A actividade bactericida do péptido antimicrobiano LL-37 é inhibida pola actina F. Forma feixes coa actina F in vitro que son disoltos pola pGSN, recuperando a acividade bactericida. O crecemento bacteriano reduciuse cando se engadiu pGSN a esputos de fibrose quística, que se sabe conteñen actina F.[96]
Cando aos ratos se lles inocula unha cepa de pneumococos resistentes á penicilina, a penicilina non ten efecto sobre a mortalidade ou morbilidade. A rhu-pGSN mellora tanto a mortalidade coma a morbilidade por si soa, e en combinación coa penicilina orixina unha maior mellora de ambas, o que suxire un posible sinerxismo.[95]
Niveis da proteína
A xelsolina do plasma prodúcena e segrégana virtualmente todos os tipos celulares, e os músculos contribúen coa maior cantidade.[97] A niveis normais de >200 mg/L, é unha proteína moi abundante na circulación.[98]
A diminución dos niveis de xelsolina adoita estar asociada con mala saúde e enfermidades.[85][99]Nunha crecente lista de doenzas obsérvase perda da pGSN, entre as cales está a pneumonía,[100]sepse,[101]SIRS,[102]lesión cerebral traumática,[103]enfermidades autoinmunes,[104]enfermidade renal crónica,[53][105]enfermidade do VIH-1,[106]encefalite transmitida por ácaros e enfermidade de Lyme,[107]malaria,[108][109]hepatite,[110]queimaduras,[111][112]síndrome de disfunción multiorgánica,[111]traumas asociados con lesións[113] ou cirurxía,[105]transplante de medula ósea,[114]e esclerose múltiple.[115]Niveis moi baixos (<150 mg/L) correlaciónanse fortemente co comezo de desregulacións inflamatorias sistemicas e predín un incremento da morbilidade e mortalidade nun amplo espectro de presentacións clínicas en urxencias hospitalarias. A magnitude do declive da pGSN correlaciónase coa probabilidade de mortalidade en pacientes con enfermidades graves.[53][105][116]
Os niveis medidos son maiores no soro sanguíneo que no plasma debido á afinidade da pGSN pola fibrina.[98]
Estudos en animais
A xelsolina do plasma humana foi producida en forma recombinante en Escherichia coli (rhu-pGSN), e a súa eficacia como axente terapéutico foi estudada in vivo en varios animais modelo de enfermidade inflamatoria. Nos modelos de lesións que causan a liberación de actina e danos orgánicos inflamatorios, os niveis de pGSN caen consistentemente. Nos modelos nos que se reenchían os niveis de xelsolina, podían previrse os resultados adversos. Ata agora, a rhu-pGSN foi estudada en moitos laboratorios independentes que proporcionan evidencias da eficacia en >20 modelos animais. A continuación hai descricións de estudos seleccionados en animais. Todos os resultados indicados son relativos aos dos tratamentos con placebo.
| Doenza | Modelo | Resultados |
|---|---|---|
| gripe | rato | Ratos que recibiron unha dose dunha forma moi letal da gripe mostran un incremento da supervivencia no día 12 do estudo así como unha diminución da morbilidade e diminución da expresión de xenes proinflamatorios cando se administra rhu-pGSN de 3 a 6 días despois da infección.[117] |
| pneumonía pneumocócica | rato | Os ratos recibiron o pneumococo 7 días despois de recibiren o virus da gripe. A suplementación da pGSN endóxena con rhu-pGSN mellorou a eliminación das bacterias, que se mltiplicou por 15, reduciu a inflamación neutrófila, mellorou a recperación da perda de peso inicial e mostrou un melloramento da supervivencia dependente da dose. Non se administraron antibióticos, demostrando a capacidade da pGSN de estimular a resposta inmunitaria innata.[76] |
| queimadura | rata | As ratas sufriron a queimadura do 40 % do súa superficie corporal e mostraron un 90% de perda de pGSN endóxena en 12 horas e recuperárona lentamente ata case o 50% despois de 6 días. A administración intravenosa de rhu-pGSN previu parcial ou totalmente o incremento asociado coa queimadura da permeabilidade microvascular pulmonar de maneira dependente de dose.[118] Ver tamén[119]. |
| sepse | rato | Inxectouse a ratos por vía intraperitoneal endotoxina (LPS) ou foron sometidos a unha ligadura cecal e punción (unha pequena cantidade do contido intestinal extraeuse á cavidade e a ferida foi suturada). Os niveis endóxenos de pGSN caeron ao 50 % post-exposición. A supervivencia mellorou substancialmente co tratamento con rhu-pGSN en ambos os grupos: estudo da LPS, 90% fronte ao 0%; estudo da ligadura e punción do cego: 30% fronte ao 0%.[120] |
| sepse | rata | En relación cun estudo en ratos previo,[120] unha dose máis pequena de rhu-pGSN fixo diminuír a morbilidade nun modelo de sepse de ligadura e punción de cego dobre en relación con tratamentos simulados. A dose era efectiva en inxeccións intravenosas ou subcutáneas, pero menos con inxección intraperitoneal (cualitativa pero non significativa estatiscamente) malia ser este último o sitio da lesión. Isto evidenciou a necesidade da dispoñibilidade sistémica de pGSN para a recuperación.[121] |
| síndrome de dificultade respiratoria aguda | rato | Os ratos sometéronse a un ambiente co 95 % de O2 durante 72 horas e tratados con rhu-pGSN despois de 24 a 48 horas. A hiperoxia produciu unha conxestión difusa grave e edema con hemorraxia visible na histopatoloxía pulmonar, unha redución do 70 % da pGSN endóxena, e un influxo de neutrófilos. O tratamento con rhu-pGSN causou unha diminución do 23 % nos valores histopatolóxicos dos autores, un 65 % de diminución no reconto de neutrófilos do fluído do lavado broncoalveolar, e un 29 % de redución no valor da lesión pulmonar aguda global.[122] |
| accidente cerebrovascular | rata | Induciuse a oclusión da arteria cerebral media en ratas cunha inxección directa de endotelina 1, un vasoconstritor. Os animais tratados con pGSN no sitio da lesión mostraron un 50 % de área infarctada, un uso de máis do dobre das patas dianteiras durante a exploración e unha diminución no tempo de reacción estimulada polos bigotes (9 s con tratamento con pGSN; 19 s sen tratamento; 1 s en ratas sas).[123] |
| esclerose múltiple | rato | Os ratos con encefalomielite autoinmune experimental mostran unha diminución dos niveis de pGSN no sangue e un incremento deses niveis no cerebro. Todos os ratos tratados con rhu-pGSN sobreviviron, mentres que o 60 % dos ratos control morreron en 30 días. Os ratos con rhu-pGSN tiveron valores clínicos significativamente mellores, menores lesións cerebrais en imaxes de resonancia magnética, menos actina extracelular e unha diminución da actividade da mieloperoxidase.[124] |
| alzhéimer | rato | Probáronse dous modelos de ratos de alzhéimer. Os ratos con tratamento que foron inxectados no rabo cun plásmido que codificaba a pGSN humana mostaron unha redución de Aβ42 no tecido cerebral, unha dimiución de amiloide e un incremento da concentración da microglía.[125] Véxase tamén[126]. |
| radiación | rato | Ratos irradiados con raios γ producidos polo 137Cs mostraron unha diminución do 50-75 % nos niveis endóxenos de pGSN. As hemorraxias son unha consecuencia común das exposicións a radiacións fortes. A administración de rhu-pGSN mellorou os índices de coagulación nas fases finais de recuperación, pero non nas intermedias. A rhu-pGSN mellorou os índices de estrés oxidativo do GSH e MDA.[127] |
| dor e inflamación | rato | A inxección intraperitoneal de ácido acético causa unha resposta á dor cuantificada por retorcementos de dor.[128] Tanto a rhu-pGSN coma o diclofenaco de sodio (DS), un analxésico estándar, causou ~55 % de redución no retorcemento de dor. De xeito similar, situar os rabos en auga quente causaba que os ratos o retraesen nun tempo medio de 2,3 s. O DS incrementaba o tempo de retirada do rabo de 5,1 a 7,6 s dependendo do tempo en que se administaba o fármaco; a rhu-pGSN incrementaba o tempo de 2,9 a 5,5 s. Tanto o DS coma a rhu-pGSN mostraban reducións significativas en inchamentos asociados con inxeccións nas patas dun axente inflamatorio, γ-carraxenano, así como diminucións nas medidas das citocinas TNF-α e IL-6.[129] |
| diabetes | rato | Os niveis endóxenos de pGSN diminúen ao ~50 % coa diabetes tipo 2 tanto en humanos coma en ratos. Nun test de tolerancia á glicosa oral, a rhu-pGSN baixou os niveis de azucre a valores comparables aos da sitagliptina, un fármaco da diabetes tipo 2. Doses diarias de rhu-pGSN mantiñan os niveis de azucre sanguíneos preto do normal durante os 7 días de tratamento. A dose diaria de sitagliptina incrementaba os niveis de pGSN endóxena.[130] |
Estudos en humanos
En 2019 BioAegis Therapeutics realizou un estudo de seguridade en fase Ib/IIa administrando pGSN recombinante humana a doentes de pneumonía adquirida na comunidade; non se atoparon problemas de seguridade.[131]Aprobouse un estudo de eficacia controlado con placebo en fase IIb en 2020 para a pneumonía grave aguda debida á COVID-19. O principal resultado foi unha proporción de paceientes superviventes o día 14 sen ventilación mecánica, vasopresores, ou diálise. A avaliación da eficacia da rhu-pGSN era confusa polas altas proporcións de supervivencia tanto nas cohortes con tratamento coma con placebo, resultado das melloras feitas nos procedementos estándar dos coidados para a pneumonía orixinada por COVID-19.[132]