Czy anakinra hamuje osteoklastogenezę?
Badanie in vitro wykazało, że antagonista receptora IL-1 (anakinra) hamuje osteoklastogenezę indukowaną przez IL-1β w modelach periodontitis. Naukowcy wykorzystali ko-kultury fibroblastów więzadła przyzębia (PDLF) oraz komórek mononuklearnych krwi obwodowej (PBMC), aby zbadać wpływ przewlekłego zapalenia na procesy kostne i możliwości jego modulacji.
Badana populacja obejmowała fibroblasty więzadła przyzębia pozyskane z zębów mądrości od pacjentów w wieku 17-22 lat oraz komórki mononuklearne krwi obwodowej z buffy coat. Przeprowadzono dwie serie eksperymentów: pierwszą z różnymi stężeniami anakinry (0-10 μg/mL) bez dodania zewnętrznego IL-1β, aby ocenić hamowanie endogennie produkowanej IL-1β, oraz drugą z dodaniem IL-1β (10 ng/mL) jako modelu przewlekłego stanu zapalnego, z anakinrą (10 μg/mL) lub bez niej.
- Anakinra skutecznie hamuje osteoklastogenezę indukowaną przez IL-1β
- Lek działa w sposób zależny od dawki, przywracając normalny poziom tworzenia osteoklastów
- Anakinra blokuje tworzenie klastrów leukocytów i redukuje stosunek RANKL/OPG
- Nie zaobserwowano wpływu anakinry na proces osteogenezy
- Lek nie powoduje kompensacyjnego wzrostu ekspresji TNF-α
Jak molekularnie modulowana jest resorpcja kości?
W ramach badania stwierdzono, że IL-1β, dodawany przez cały okres hodowli jako imitacja przewlekłego stanu zapalnego, znacząco stymuluje osteoklastogenezę. Efekt ten był szczególnie widoczny w przypadku dużych osteoklastów (≥6 jąder). Anakinra skutecznie hamowała ten proces w sposób zależny od dawki, przywracając poziom tworzenia osteoklastów zbliżony do warunków kontrolnych. Dodatkowo IL-1β indukowała tworzenie klastrów leukocytów, które korelują z procesem osteoklastogenezy, a anakinra całkowicie blokowała to zjawisko. Na poziomie molekularnym IL-1β zwiększała ekspresję RANKL oraz stosunek RANKL/OPG, co sprzyja powstawaniu osteoklastów, a anakinra redukowała te zmiany.
Badacze analizowali również ekspresję genów związanych z procesem zapalnym i osteoklastogenezą, w tym IL-1β, IL-1RA, TNF-α, DC-STAMP i TRAcP. Nie zaobserwowano istotnych statystycznie różnic w ekspresji tych genów między grupami, chociaż zauważono pewną heterogenność odpowiedzi między dawcami – niektórzy reagowali na IL-1β zwiększoną ekspresją IL-1β, podczas gdy inni nie wykazywali takiej odpowiedzi. Co istotne, blokada IL-1β przez anakinrę nie prowadziła do kompensacyjnego wzrostu ekspresji TNF-α, innej prozapalnej cytokiny o podobnych funkcjach.
Anakinra może znaleźć zastosowanie w leczeniu dwóch głównych schorzeń:
- Periodontitis (zapalenie przyzębia)
- Reumatoidalne zapalenie stawów
Konieczne są jednak dalsze badania kliniczne potwierdzające skuteczność i bezpieczeństwo terapii, szczególnie w kontekście ryzyka związanego z hamowaniem odpowiedzi immunologicznej u pacjentów z infekcyjnymi chorobami przyzębia.
Czy anakinra może przekształcić terapię chorób przyzębia i stawów?
Co istotne, nie zaobserwowano wpływu anakinry ani IL-1β na osteogenezę mierzoną aktywnością fosfatazy alkalicznej (ALP). Początkowa hipoteza zakładająca, że anakinra może stymulować osteogenezę poprzez blokowanie katabolicznego działania IL-1β, musiała zostać odrzucona. Badacze sugerują, że efekt anakinry jest ukierunkowany bezpośrednio na prekursory osteoklastów, a nie na fibroblasty czy proces osteogenezy.
Jest to pierwsze badanie analizujące wpływ anakinry na osteoklastogenezę w kontekście komórek więzadła przyzębia. Wyniki sugerują, że anakinra może być potencjalnie korzystna w zapobieganiu resorpcji kości związanej z przewlekłymi stanami zapalnymi, takimi jak periodontitis czy reumatoidalne zapalenie stawów.
Badacze proponują przeprowadzenie badań klinicznych oceniających, czy leczenie anakinrą u pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów może poprawić również stan przyzębia, podobnie jak zaobserwowano to w przypadku leków anty-TNF, które poprawiały parametry przyzębia takie jak wskaźnik płytki nazębnej, wskaźnik dziąsłowy, krwawienie przy sondowaniu i głębokość kieszonek. Mogłoby to prowadzić do korzyści terapeutycznych w obu schorzeniach jednocześnie, choć należy również uwzględnić potencjalne ryzyko związane z hamowaniem odpowiedzi immunologicznej u pacjentów z infekcyjnymi chorobami przyzębia.
Podsumowanie
Badania in vitro na fibroblastach więzadła przyzębia i komórkach mononuklearnych krwi obwodowej wykazały, że anakinra skutecznie hamuje osteoklastogenezę indukowaną przez IL-1β. W warunkach imitujących przewlekły stan zapalny, IL-1β stymulował tworzenie osteoklastów i klastrów leukocytów, zwiększając ekspresję RANKL oraz stosunek RANKL/OPG. Anakinra efektywnie blokowała te procesy, przywracając poziomy zbliżone do kontrolnych. Co istotne, lek nie wpływał na osteogenezę ani nie powodował kompensacyjnego wzrostu ekspresji TNF-α. Wyniki sugerują potencjalne zastosowanie anakinry w leczeniu chorób przyzębia i reumatoidalnego zapalenia stawów, choć konieczne są dalsze badania kliniczne potwierdzające skuteczność i bezpieczeństwo takiej terapii.
Bibliografia
Steemers Elizabeth, Talbi Wael M. I., Hogervorst Jolanda M. A., Schoenmaker Ton and de Vries Teun J.. IL-1 Receptor Antagonist Anakinra Inhibits the Effect of IL-1β- Mediated Osteoclast Formation by Periodontal Ligament Fibroblasts. Biology 2025, 14(3), 26-39. DOI: https://doi.org/10.3390/biology14030250.
