Un gran número de estudios han demostrado que KKS juega un papel muy importante en la patogénesis de diversas enfermedades del sistema cardiovascular, como la hipertensión, la insuficiencia cardíaca y la isquemia miocárdica, la HVI y la disfunción endotelial. A medida que la comprensión de la gente sobre el KKS continúa profundizándose, no sólo su papel en las enfermedades cardiovasculares, sino también en otros procesos patológicos se ha convertido gradualmente en un foco de investigación. Los receptores específicos se están convirtiendo en nuevos objetivos de investigación, y la aparición de los antagonistas correspondientes dará lugar a una nueva generación de nuevos fármacos más selectivos para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, inflamaciones, dolores y enfermedades inmunitarias.
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Las propiedades biológicas y el mecanismo de acción de la calicreína tisular
Las calicreínas en el cuerpo humano incluyen la calicreína plasmática y la calicreína tisular, las cuales están compuestas de precalicreína (precalicreína) y procalicreína (procalicreína). La calicreína plasmática cataliza la hidrólisis del cininógeno de alto peso molecular para producir bradicinina y calidina. En el cuerpo humano, la calicreína tisular también se denomina calicreína pancreática/renal [4], y puede catalizar la hidrólisis del cininógeno de bajo peso molecular para generar cinina pancreática. La bradicinina y la cinina pancreática hidrolizan Arg en el extremo carboxilo bajo la acción de la quininasa I para generar des-Arg_-BK y des-Arg_-calidina respectivamente. Esta última todavía es biológicamente activa y requiere enzima convertidora de angiotensina o aminoácido peptidasa que puede ser completamente. inactivada, y la quinina se une principalmente a B1 R y B2 R acopladas a la proteína G para desempeñar su función. B2 R es una expresión genética de mantenimiento, que es el principal receptor de quinina en condiciones normales y es sensible a bradicinina y cinina pancreática, mientras que B1R se induce en situaciones de inflamación, isquemia y otras lesiones, y es sensible a des-Arg_-calidina, des; -Arg-BK es sensible, en el que B1 R es más sensible a des-Arg_-calidina que des-Arg-BK. Se cree que B1R puede estar involucrado en la respuesta inflamatoria y la mejora de la circulación en el sitio de la lesión, y desempeña un papel importante en la neovascularización. Después de que la quinina se une al receptor, activa las vías NO-CGMP y PG-CAMP, regulando así la liberación de sustancias bioactivas como NO y PG para participar en la regulación de la función multiorgánica y diversos procesos de patogénesis, como la inhibición de la apoptosis. , inflamación e hipertrofia, fibrosis y promueve la formación de nuevos vasos sanguíneos en el corazón, los riñones y los vasos sanguíneos del cerebro y la formación de nuevos nervios en el cerebro.
El efecto protector de la calicreína tisular en enfermedades cardiovasculares y renales
La calicreína tisular humana (HTK) está ampliamente presente en el riñón humano, el sistema cardiovascular, el sistema nervioso central, el páncreas y los intestinos. y otros órganos, y mediante la combinación de sus metabolitos y receptores, ejerce su amplia gama de efectos fisiopatológicos. Entre ellos, HTK ha sido el más estudiado en enfermedades cardiovasculares y renales.
El sistema calicreína-cinina (KKS) desempeña un papel importante en el mantenimiento de la presión arterial normal y en la protección del corazón. Los defectos en el sistema calicreína-cinina (KKS) pueden causar hipertensión, según demostró un estudio familiar de Berry en 1989 en humanos. La calicreína urinaria (HUK) puede reducir el riesgo de hipertensión. Muchos experimentos con animales sobre hipertensión o modelos de isquemia-reperfusión miocárdica (I∕R) han demostrado que la transducción del gen de calicreína en tejido humano (ad. htk) utilizando adenovirus como vector puede reducir la hipertensión, aliviar la hipertrofia miocárdica y la fibrosis. También puede mejorar la función cardíaca. , reduce el alcance del infarto de miocardio y reduce la fibrilación ventricular y la apoptosis después de la I/R de miocardio.
La calicreína urinaria humana (HUK) es un importante agente vasodilatador, diurético y natriurético renal que puede proteger los riñones.
La disminución de la calicreína urinaria humana (CALLICREINA URINARIA HUMANA, HUK) puede causar nefropatía leve en pacientes hospitalizados e insuficiencia renal grave en casos graves. El sistema calicreína-quinina (KKS) puede inhibir la inflamación y la oxidación. -dieta salada o medicamentos.
El efecto protector de la calicreína tisular sobre el tejido cerebral
En humanos, se ha confirmado que la calicreína tisular se distribuye en el tálamo, el hipotálamo, la materia gris del cerebro y la formación reticular del tronco del encéfalo. neuronas, células de adenohipófisis y células del plexo coroideo. B2R se expresa en neuronas de astrocitos, oligodendrocitos, microglía, células endoteliales vasculares cerebrales, corteza cerebral, cuerpo estriado, tálamo e hipotálamo humanos. B1R se expresa en neuronas del tálamo, hipotálamo y arteria basilar. Los estudios in vitro han demostrado que el B1R humano está presente en las células endoteliales vasculares, las células del músculo liso de la aorta, las arterias coronarias y las arteriolas musculares. Durante una lesión o inflamación como la isquemia, la expresión de B1R aumenta. Estos proporcionan un requisito previo para que la calicreína tisular proteja el tejido cerebral a través del metabolito cinina combinado con B1R y B2R. El efecto neuroprotector específico y su mecanismo de acción son los siguientes:
1 Expande las arterias cerebrales y mejora el suministro de sangre. suministro de oxígeno al tejido cerebral isquémico
La gente ha realizado investigaciones en profundidad sobre la fisiopatología de la isquemia cerebral y ha propuesto una variedad de teorías, pero hasta ahora ningún mecanismo puede dilucidar completamente la causa del daño cerebral. Ahora se cree que los mecanismos moleculares implicados en la lesión isquémica cerebral incluyen la liberación de aminoácidos excitadores, el desequilibrio de la homeostasis de los iones calcio, la formación de radicales libres, la activación de proteasas y el efecto mediador del NO.
El papel del NO en el daño isquémico cerebral siempre ha sido un tema de investigación candente. El NO tiene efectos duales de neuroprotección y neurotoxina. Se cree que la doble función del NO está relacionada con la fuente de su producción. El NO se sintetiza a partir del sustrato L-arginina catalizado por NOS. La NOS se puede dividir en estructural (cNOS) e inducible (iNOS incluye origen endotelial (eNOS) y neurogénica (nNOS). Los experimentos han demostrado que el NO producido por la sobreexpresión de iNOS y nNOS es neurotóxico, mientras que el NO producido por eNOS tiene efectos neuroprotectores. Por lo tanto, los fármacos que pueden aumentar el NO mediante la regulación positiva de la eNOS pueden tener un efecto neuroprotector.
B1R y B2R son receptores acoplados a proteína G reguladores especiales, que se ha confirmado que tienen las mismas vías de señalización celular en las células endoteliales. Cuando la quinina se une a B1 R o B2 R, la fosfatasa C activada por proteína G (PLC) acoplada al extremo intracelular del receptor se activa y PLC hidroliza aún más el 4,5-bisfosfato inositol (IP3), y IP3 se difunde para unirse a. el receptor IP3 en el citoplasma y en el retículo sarcoplásmico, provocando la liberación de Ca2 del reservorio, la entrada de Ca2 extracelular, aumentando el Ca2 intracelular y finalmente activando la eNOS para producir NO. El aumento de Ca2 intracelular también activa la fosfolipasa A2 (PLA2) e induce PGI2. Lamontagne, Beamp agudo; Richard et al. señalaron que el efecto vasodilatador de des-Arg_-BK está mediado al menos parcialmente por el NO, y el PG no parece ser importante. El efecto de las cininas sobre la dilatación de las arterias cerebrales se debe en parte a la liberación de NO.
En pacientes con ictus agudo, la cinina pancreática está elevada en la circulación periférica durante los 8 días posteriores al inicio del ataque isquémico. El estudio de Simone et al. mostró que la concentración de calicreína tisular en 22 pacientes con oclusión de la arteria cerebral media con grandes infartos tendía a aumentar, y la concentración de cinina pancreática aumentó en comparación con 14 adultos normales. Estos indican que la calicreína tisular y la cinina pancreática se activan en el tejido cerebral isquémico. La cinina pancreática tiene un efecto vasodilatador significativo. La cinina pancreática y su metabolito des-Arg_-calidina pueden unirse a B2R y B1R respectivamente y liberar NO para dilatar las arterias cerebrales. En humanos y animales normales, el efecto vasodilatador está mediado principalmente por B2R, mientras que en condiciones de lesión como inflamación o isquemia, el B1R recién expresado mediaba principalmente el efecto vasodilatador. Por ejemplo, en condiciones patológicas, B1R muestra un efecto de dilatación de las arterias coronarias más evidente que B2R.
Durante una lesión isquémica, como un infarto cerebral agudo, las células vasculares en el área isquémica son inducidas a producir B1R. En este momento, la quinina se combina con B1R para expandir las arterias del tejido cerebral en el área isquémica, y así. mejorar el suministro de sangre y oxígeno al tejido cerebral.
2 Favorecer la formación de nuevos vasos sanguíneos en el tejido cerebral isquémico
El sistema calicreína-cinina (KALLIKREINKIN SYSTEM, KKS) se ha demostrado en pacientes y modelos animales de enfermedad vascular periférica. -regulado, el sistema calicreína-cinina (SISTEMA KALLIKREINKIN, KKS) juega un papel importante en la promoción de la neovascularización y la inhibición de la apoptosis celular en enfermedades isquémicas del miocardio/extremidades. Algunas teorías sugieren que las cininas tienen un efecto protector a largo plazo sobre el tejido isquémico al mejorar la formación de vasos sanguíneos. La transducción local del gen HTK puede inducir angiogénesis en el área y promover la recuperación del tejido. Los experimentos in vivo muestran que la transducción del gen HTK puede promover la formación de nuevos vasos sanguíneos y la proliferación capilar en las córneas de conejos. Los estudios han demostrado que la transfección de dosis bajas (106 UFP) de ad.htk en ratones puede promover el crecimiento de capilares y arterias en los músculos de las extremidades, y 107 UFP de ad.htk pueden expandir aún más los microvasos. Para ratones diabéticos inducidos por estreptozotocina, la administración local de KLK puede detener el proceso de reducción de microvasos en los músculos esqueléticos de las extremidades traseras. Este efecto se consigue inhibiendo la apoptosis y promoviendo la regeneración vascular. Después de inhibir KLK utilizando la proteína de unión a KLK inhibidora de calicreína tisular, se puede observar que inhibe la proliferación del endotelio capilar e induce su apoptosis, inhibiendo en última instancia la formación de nuevos vasos sanguíneos.
Estudios in vitro han encontrado que las cininas activan la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS) a través de la vía IP3-AKt/proteína quinasa B (IP3-AKt-B) o calmodulina, provocando así que los receptores vasculares del factor de crecimiento endotelial median la formación de células endoteliales estromales a través de eNOS. Los estudios in vivo han demostrado que AKt-B y eNOS están funcionalmente relacionados con la vía de neovascularización inducida por ad.htk. Las cininas inducidas por ad.htk y el factor de crecimiento endotelial vascular A*** desempeñan las siguientes funciones: inducir la angiogénesis, producir NO y relajar los vasos sanguíneos.
Estudios farmacológicos han demostrado que B1R desempeña un papel en la proliferación capilar. B1R no solo media directamente el crecimiento y la supervivencia de las células endoteliales en una lesión isquémica (las cininas pueden atraer eficazmente los leucocitos, que son necesarios para la producción de factores de crecimiento de las células endoteliales), sino que también puede participar en la isquemia al aumentar la extravasación de proteínas plasmáticas extravasculares. Postangiogénesis (estas proteínas proporcionan un andamiaje temporal para la formación de vasos sanguíneos). Estudios recientes han demostrado que en la deficiencia hereditaria de B1R, no se pueden formar nuevos vasos sanguíneos reparadores. Por tanto, B1R juega un papel importante en la promoción de la formación de nuevos vasos sanguíneos en el tejido isquémico.
Durante la isquemia cerebral aguda y la lesión celular, la expresión de B1R en las células del sitio isquémico se regula positivamente y la calicreína tisular se une a B1R a través del metabolito des-Arg_-calidina y, además, a través de IP3-AKt-. B O la vía de la calmodulina activa la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS), promoviendo así la formación de nuevos vasos sanguíneos en el tejido cerebral isquémico.
3 Promueve la migración de las células gliales e inhibe la apoptosis celular, y reduce la invasión de células inflamatorias.
Diferentes modelos animales han demostrado que la calicreína tisular (KLK) inhibe la apoptosis celular y la infiltración de células inflamatorias para reducir el daño a órganos como el corazón, los riñones y el cerebro. Julie Chao y Lee Chao descubrieron que en un modelo de isquemia cerebral local en ratas causada por oclusión de la arteria cerebral media (MCAO), la introducción de ad.htk en los ventrículos cerebrales puede reducir significativamente el daño neurológico inducido por la isquemia, reducir el tamaño del infarto cerebral, y promover que las células gliales sobrevivan y migren al área y centro de penumbra isquémica, reducir la apoptosis de las células nerviosas y las células gliales y la infiltración de células inflamatorias, promover la neovascularización y la regeneración de las células nerviosas, mejorando así la tasa de supervivencia. La infusión intravenosa continua con microbomba de calicreína tisular humana después de MCAO cerebral tiene un efecto directo sobre la recuperación de funciones neurológicas, como la alteración de la movilidad causada por la isquemia-reperfusión.
La isquemia-reperfusión cerebral causada por MCAO destruye la barrera hematoencefálica o la proteína KLK puede atravesar la barrera hematoencefálica y entrar en el área de lesión por isquemia cerebral, ejerciendo así un efecto neuroprotector. El análisis morfológico mostró que la transducción del gen KLK mejoró la tasa de supervivencia y promovió la migración de las células gliales hacia la penumbra y el centro isquémico. Después de la introducción del gen KLK, mejora la tasa de supervivencia celular y aumentan los niveles de NO, fosfo-Akt y Bcl-2 en el cerebro, se reduce la activación de la caspasa-3 y se reduce la actividad de la NAD(P)H oxidasa. se reduce y el superóxido se inhibe. Esto muestra que el efecto protector del gen KLK o la transferencia de proteínas sobre la lesión isquémica cerebral no depende de sus efectos de dilatación de los vasos sanguíneos y reducción de la presión arterial, sino a través de las siguientes vías: promoción de la supervivencia y migración de las células gliales, inhibición del estrés oxidativo y Akt-Bcl. -2 vía de señalización para inhibir la apoptosis.
Los estudios han demostrado que los efectos de las quininas sobre la migración celular y la apoptosis pueden ser bloqueados por el antagonista B2 R icatibant, lo que indica que B2 R media estos efectos y que B2 R desempeña un papel en la protección contra el accidente cerebrovascular isquémico. El efecto también se confirmó en ratones con deficiencia de B2R. Los ratones con deficiencia de B2R mostraron un tamaño de infarto y apoptosis más evidentes y un deterioro de la movilidad más grave que los ratones de tipo salvaje después de una lesión por isquemia-reperfusión (I/R). Su acumulación de leucocitos fue menor que la de los ratones de tipo salvaje el primer día de isquemia, pero su acumulación de leucocitos fue mayor que la de los ratones de tipo salvaje el tercer día de isquemia. Los estudios han demostrado que el uso temprano de antagonistas B2R (0,25 h a 6,25 h de isquemia cerebral) puede atenuar el daño isquémico cerebral transitorio al inhibir la formación de edema. Lo anterior muestra que B2R tiene un doble efecto: en la etapa temprana de la isquemia promueve la infiltración de células inflamatorias y causa un aumento en la permeabilidad vascular, pero en la etapa tardía juega un papel neuroprotector al promover la fosforilación de Akt, reduciendo el NAD. Actividad (P)H oxidasa e inhibición del superóxido.
4． Antagoniza el daño vascular e inhibe la hipertrofia arterial
Murakami et al. demostraron que después de la transducción local del gen KLK en la arteria carótida común izquierda de ratones después de una angioplastia con balón, la relación íntima/media arterial era significativamente menor que la de el grupo de control. Este efecto es antagonizado por el inhibidor de NOS L-NAME, lo que indica que depende de NO. En un modelo de remodelación arterial de ratón, Emanueli et al. encontraron que la administración sistémica del gen KLK reducía la formación de neoíntima al cambiar el estrés vascular. Después de que Zhang et al. transdujeran el gen KLK en un modelo de rata de hemorragia cerebral hipertensiva causada por una dieta rica en sal, alivió significativamente la hipertensión, inhibió la hipertrofia arterial y redujo el hematoma cerebral. Es a través de los efectos anteriores que la calicreína tisular desempeña un papel importante. papel en la hemorragia cerebral hipertensiva Desempeña un papel protector importante en la reducción de la mortalidad animal.