Фермент сульфатаза-2 принимает участие в развитии ревматоидного артрита

Фактор некроза опухолей альфа (ФНО, TNF-α) — важный цитокин, который выделяется при повреждении клеток, инфекциях и принимает участие в развитии воспаления. При патологической активации этим фактором воспалительных процессов могут развиться аутоиммунные заболевания, к числу которых относится ревматоидный артрит. У больных ревматоидным артритом ФНО активирует синовиальные фибробласты, а также взаимодействует с рецептором TNFR1, запуская сигнальный путь транскрипционного фактора NF-κB. Таким образом он стимулирует гиперплазию синовиальный ткани, разрушение суставных хрящей и костей и выделяет дополнительные цитокины и хемокины, привлекающие и активирующие лейкоциты.

К сожалению, терапии, направленные на снижение уровня ФНО, имеют серьезные побочные эффекты, и к ним быстро развивается резистентность. Поэтому актуален поиск других молекулярных путей, связанных с ФНО, регуляция которых могла бы снизить воспаление и повернуть вспять развитие артрита.

Авторы статьи в Cellular & Molecular Immunology предположили, что значительную роль в развитии воспаления с участием ФНО могут играть внеклеточные ферменты сульфатазы, а именно сульфатаза-2. Этот фермент регулирует лиганд-рецепторное связывание различных факторов роста, хемокинов, цитокинов, а также участвует в развитии разных форм злокачественных опухолей. Кроме того, в недавних исследованиях была доказана связь между этим ферментом и воспалением.

Для подтверждения своей гипотезы исследователи измерили содержание сульфатазы-2 в нормальных гомогенных синовиальных тканях и в синовиальных тканях у больных ревматоидным артритом. Во второй группе оно оказалось значительно выше. В синовиальной оболочке трансгенных мышей с ревматоидным артритом также наблюдались высокие уровни этого фермента. Кроме того, при стимуляции культур фибробластов ревматоидного артрита (RASF) фактором некроза опухолей количество сульфатаз на некоторое время возрастало. Авторы выявили корреляцию между экспрессией генов сульфатазы-2 и рецептора ФНО. Коиммунопреципитация показала, что сульфатаза-2 связывается с TNFR1 в ФНО-стимулированных RASF, но не в нестимулированных контролях. Это первый идентифицированный неканонический партнер TNFR1; вероятно, сульфатаза-2 участвует в стабилизации рецептора.

Авторы провели РНК-секвенирование активированных ФНО RASF с нокдауном мРНК сульфатазы-2. Отсутствие этого фермента значительно изменяло экспрессию 2502 генов в сравнении с контролем.

Проанализировав с помощью онлайн биоинформатической платформы IPA (Ingenuity Pathway Analysis) результаты РНК-секвенирования, исследователи определили, что сульфатаза-2 была первичным таргетом в фибробластах и макрофагах при ревматоидном артрите. Вестерн-блот, иммуноферментный анализ и ПЦР в реальном времени подтвердили, что нокдаун сульфатазы-2 снижает экспрессию факторов, которую активирует ФНО-α, таких как ICAM1, VCAM1, CAD11, PDPN и др.

Исследование сигнальных путей определило ключевую роль протеинкиназы С-дельта (PKCδ) и c-Jun N-терминальной киназы (JNK) в ассоциированной с ФНО-α активации белков адгезии и инвазии. Как нокдаун сульфатазы-2 с помощью РНК-интерференции, так и ее ингибирование 2,4-дисульфонилфенил-трет-бутилнитроном (OKN-007) подавляли ФНО-опосредованное фосфорилирование PKCδ and JNK, в результате снижалась активность транскрипционных факторов AP-1 и NF-κBp65 в фибробластах, а также замедлялась пролиферация клеток.

Эти результаты открывают новый подход к разработке терапий при ревматоидном артрите. Авторы планируют проверить на животных, снизят ли симптомы артрита ингибиторы сульфатазы-2. Возможно, такие ингибиторы будут включены в состав комбинированных препаратов, предотвращающих потерю кости, повреждение хрящей и деформацию суставов при этом заболевании.