Efecte i mecanismes d'acció de la superòxid dismutasa en la malaltia inflamatòria intestinal experimental.

1.- DELIMITACIÓ D'OBJECTIUS I HIPÒTESI DE TREBALL: Millorar els coneixements de la fisiopatologia i els mecanismes moleculars implicats de la malaltia inflamatòria intestinal per desenvolupar nous fàrmacs que bloquegin algun dels determinants de la resposta inflamatòria i que tinguessin una major potència d'acció i un menor nombre d'efectes indesitjables i per tant una major especificitat d'acció. La resposta inflamatòria que caracteritza la fisiopatogènia de la malaltia inflamatòria intestinal no està ben caracteritzada. Tot i això es coneixen diferents factors implicats en en desenvolupament de aquesta resposta. L'estrès oxidatiu i la sobreexpressió de molècules d'adhesió que regulen el reclutament leucocitari des del torrent circulatori a l'interior dels teixits on desenvolupa la seva acció inflamatòria i immune són factors implicats en la fisiopatologia inflamatòria. S'ha demostrat que l'estrès oxidatiu i el reclutament leucocitari estan influenciats pels nivells d'estrès oxidatiu al teixit. Per tant, la disminució de l'estrès oxidatiu la malaltia inflamatòria intestinal (MII) experimental pot millorar el curs clínic de la malaltia. En aquest sentit ens hem proposat avaluar si l'administració de superòxid dismutasa (SOD), un enzim que catalitza la sobreexpressió de l'ió radicalari superòxid, produeix una disminució de l'estrès oxidatiu en la colitis experimental i si és així determinar els possibles efectes a través dels quals SOD confereix protecció, especialment els efectes sobre la modulació de l'expressió de molècules d'adhesió i el reclutament leucocitari. 2.- ADEQUACIÓ DEL MÈTODE ALS OBJECTIUS PLANTEJATS: En la present Tesi doctoral s'han utilitzat tres models experimentals de colitis en els que l'increment dels nivells d'estrès oxidatiu està implicat en el desenvolupament de la colitis. En el primer treball hem avaluat l'impacte de l'administració de SOD en la colitis experimental induït per l'administració d'àcid trinitrobenzen sulfònic des del punt de vista d'alteracions clíniques, morfològiques, bioquímiques i enzimàtiques, a més, hem estudiat els possibles mecanismes de SOD sobre el reclutament leucocitari i l'expressió de molècules d'adhesió. En el segon estudi hem aprofundit en la investigació mecanística de l'acció terapèutica de l'administració de SOD sobre la modulació en l'expressió de molècules d'adhesió i el reclutament leucocitari, i a més, hem avaluat l'efecte preventiu de l'administració de SOD en el desenvolupament de la colitis quan s'administra profilàcticament. Els diferents estudis d'aquesta tesi mostren una gran varietat metodològica que ens ha permès explorar diferents aspectes de la MII des de diferents punts de vista. Dels resultats obtinguts en aquests estudis hem tingut en compte els punts febles de cada mètode i hem considerat que l'efecte beneficiós del tractament en diferents models animals constitueix la base per al desenvolupament clínic d'aquesta aproxiamació terapèutica en humans. 3.- JUDICI PONDERAT DE LES APORTACIONS DE LA TESI: La coincidència en la millora dels paràmetres de severitat de la colitis mesurats en resposta al tractament amb SOD en dos models experimentals de colitis establerta i en la terapèutica preventiva del desenvolupament de la colitis en un tercer model experimental de la malaltia, constitueix una base sòlida per al desenvolupament clínic d'aquesta aproximació terapèutica. En la nostra opinió, la replicació de les observacions terapèutiques de l'administració de SOD en diferents models experimentals de colitis és un indicador de que afectem un pas clau en la resposta inflamatòria intestinal que és comú en la patofisiologia dels diferents models inflamatoris i, per tant, és probable que també sigui efectiu en el tractament de la inflamació intestinal en altres espècies. Segons aquests resultats, el tractament amb SOD pot ser terapèuticament efectiu en el tractament de la MII humana tant en la inducció de la remissió com en el manteniment de la remissió si es desenvolupa una nova preparació farmacèutica adequada per al tractament crònic. En resum, l'efecte protector de SOD demostrat en aquests estudis aporta noves evidències per al coneiximent del paper que desenvolupent l'estrès oxidatiu, l'expressió de CAMs i el reclutament leucocitari en la patogènia de la inflamació intestinal. Les nostres dades suggereixen que el tractament amb SOD redueix la generació de MRO i l'estrès oxidatiu i, per tant, inhibeix l'activació endotelial i demostra que la modulació de factors que intervenen en la sobreexpressió de CAMs i el reclutament leucocitari, com els antioxidants, poden constituir noves estratègies per al tractament de la MII. 4.- PUBLICACIONS: 1.- "Superoxide dismutase ameliorates TNBS-induced colitis by reducing oxidative stress, adhesion molecule expression, and leukocyte recruitment into the inflamed intestine." Joaquim Seguí, Meritxell Gironella, Miquel Sans, Susana Granell, Fèlix Gil, Mercedes Gimeno, Pilar Coronel, Josep Maria Piqué, Julián Panés. J Leukoc Biol. 2004 Sep;76(3):537-44. 2.- "Downregulation of endothelial adhesion molecules and leukocyte adhesion by treatment with superoxide dismutase is beneficial in chronic immune experimental colitis." Joaquim Seguí, Fèlix Gil, Meritxell Gironella, Manuel Álvarez, Mercedes Gimeno, Pilar Coronel, Daniel Closa, Josep Maria Piqué, Julián Panés. Inflamm Bowel Dis. 2005 Oct;11(10):872-882