Применение ингибитора C3 компстатина в созданной для исследований комплемента модели цельной крови человека — 20 лет опыта и дальнейшие перспективы

The complex molecular and cellular biological systems that maintain host homeostasis undergo continuous crosstalk. Complement, a component of innate immunity, is one such system. Initially regarded as a system to protect the host from infection, complement has more recently been shown to have numerous other functions, including involvement in embryonic development, tissue modeling, and repair. Furthermore, the complement system plays a major role in the pathophysiology of many diseases. Through interactions with other plasma cascades, including hemostasis, complement activation leads to the broad host-protective response known as thromboinflammation. Most complement research has been limited to reductionistic models of purified components and cells and their interactions in vitro. However, to study the pathophysiology of complement-driven diseases, including the interaction between the complement system and other inflammatory systems, holistic models demonstrating only minimal interference with complement activity are needed. Here we describe two such models; whole blood anticoagulated with either the thrombin inhibitor lepirudin or the fibrin polymerization peptide blocker GPRP, both of which retain complement activity and preserve the ability of complement to be mutually reactive with other inflammatory systems. For instance, to examine the relative roles of C3 and C5 in complement activation, it is possible to compare the effects of the C3 inhibitor compstatin effects to those of inhibitors of C5 and C5aR1. We also discuss how complement is activated by both pathogen-associated molecular patterns, inducing infectious inflammation caused by organisms such as Gram-negative and Gram-positive bacteria, and by sterile damage-associated molecular patterns, including cholesterol crystals and artificial materials used in clinical medicine. When C3 is inhibited, it is important to determine the mechanism by which inflammation is attenuated, i.e., whether the attenuation derives directly from C3 activation products or via downstream activation of C5, since the mechanism involved may determine the appropriate choice of inhibitor under various conditions. With some exceptions, most inflammatory responses are dependent on C5 and C5aR1; one exception is venous air embolism, in which air bubbles enter the blood circulation and trigger a mainly C3-dependent thromboembolism, with the formation of an active C3 convertase, without a corresponding C5 activation. Under such conditions, an inhibitor of C3 is needed to attenuate the inflammation. Our holistic blood models will be useful for further studies of the inhibition of any complement target, not just C3 or C5. The focus here will be on targeting the critical complement component, activation product, or receptor that is important for the pathophysiology in a variety of disease conditions.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Обзор посвящён 20-летнему опыту применения ингибитора C3 компстатина в моделях цельной крови человека, антикоагулированной лепирудином или GPRP, которые сохраняют активность комплемента и взаимодействие с воспалительными системами. Описана активация комплемента грамотрицательными и грамположительными бактериями, кристаллами холестерина и искусственными материалами, а также сравнение эффектов ингибиторов C3 и C5/C5aR1. При венозной воздушной эмболии воспаление зависит преимущественно от C3 без сопутствующей активации C5, и тогда требуется ингибитор C3. Авторы заключают, что модели цельной крови применимы для изучения ингибирования любых мишеней комплемента.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Разработка лекарственных препаратов».

• Гирудотерапия в медицине и стоматологии — Jha K et al. (2015)
• Лечение пиявками: история — Hyson J (2005)
• Гирудины азиатской медицинской пиявки Hirudinaria manillensis: те же, но другие — Lukas P et al. (2019)
• Транскриптомный анализ слюнной железы медицинской пиявки Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Молекулярно-динамические и фармакологические исследования вариантов гирудина Hirudinaria manillensis и Hirudo medicinalis, созданных методами белковой инженерии — Sun Y et al. (2022)
• Бесклеточный синтез варианта 1 гирудина кровососущей пиявки Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Получение вариантов гирудина с помощью генно-инженерной микробной фабрики — Zhang J, Lan N (2018)
• Гирудин при гепарин-индуцированной тромбоцитопении — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• Гирудин ослабляет диабетическую нефропатию путём ингибирования Gsdmd-опосредованного пироптоза — Han J et al. (2023)
• Гирудин как альтернативный антикоагулянт: исторический обзор — Markwardt F (2002)

Все исследования, проанализированные ASH →