3.3 gallsyra modulering av leverinflammation och kolestatisk leverskada
både CDCA och UDCA har använts för effektiv gallsten upplösning hos humana patienter under många år (Lioudaki, Ganotakis, & Mikhailidis, 2011). Medan CDCA kan orsaka mild hepatotoxicitet hos vissa patienter, är UDCA mycket löslig och befanns vara generellt icke-toxisk för människor. UDCA (ursodiol 2i) har också godkänts av FDA för behandling av PBC, och har visat sig avsevärt förbättra levertester och förlänga den tid som behövs för levertransplantation hos dessa patienter (Dyson et al., 2015). Däremot är UDCA inte effektivt vid behandling av patienter med PSC. Nuvarande bevis tyder på att UDCA kan ge flera fördelar inklusive minskad hydrofobicitet hos gallsyrapoolen, ökad hepatobiliär utsöndring, minskad inflammation och celldöd. Nor-ursodeoxikolsyra (norUDCA) är en sidokedja-förkortad C23-homolog av UDCA (Yeh et al., 1997; Yoon et al., 1986). Det kan inte konjugeras, och efter administrering utsöndras det i gallan, reabsorberas av kolangiocyter och återförs till levern. Det har visats att norUDCA ökade bikarbonat i gallan och därmed hyperkoleresis. Det visades att norUDCA förbättrade skleroserande kolangit i mdr2 – / – modellen av kolangiopati (Halilbasic et al., 2009).
som diskuterats tidigare ger aktivering av FXR flera fördelar för att lindra kolestatisk leverskada. Baserat på dessa rationaler har en potent FXR-agonist obeticholsyra (OCA) testats för behandling av kolestas i både experimentella djurmodeller och människor (Ali, Carey, & Lindor, 2015). OCA är ett 6 ACC-etyl-CDCA-derivat som selektivt aktiverar FXR med en ~ 100-faldig högre potens än CDCA (Pellicciari et al., 2004, 2002). I djurmodeller av kolestas skyddas Oca effektivt mot kolestatisk leverskada och inflammation (Fiorucci et al., 2005; Pellicciari et al., 2002). Nya kliniska prövningar visade också att OCA signifikant förbättrade levertester hos patienter med PBC (Hirschfield et al., 2015). Förutom att minska gallsyrasyntesen, öka gallflödet och främja gallsyraavgiftning har FXR nyligen visat sig direkt modulera immunsvar i både lever-och extrahepatiska vävnader. FXR knockout-möss visade ökad leverinflammation, medan FXR-aktivering minskade lipopolysackarid (LPS)-inducerad leverinflammation (Wang et al., 2008). Konsekvent, FXR-aktivering skyddad mot leverskada i mdr2 knockout-musmodell av kronisk kolangiopati (Baghdasaryan et al., 2011). FXR har också visat sig spela en antiinflammatorisk roll i extrahepatiska vävnader. Till exempel modulerar FXR tarmimmunitet och FXR-aktivering visade sig minska inflammation vid inflammatorisk tarmsjukdom (Gadaleta et al., 2011; Vavassori, Mencarelli, Renga, Distrutti, & Fiorucci, 2009). FXR uttrycks i vaskulära glatta muskelceller (VSMCs) och FXR-agonister har visat sig hämma inflammation i VSMC och bromsa utvecklingen av ateroskleros genom att minska inflammation i vaskulaturen (Bishop-Bailey, Walsh, & Warner, 2004; Hanniman, Lambert, McCarthy, & Sinal, 2005; Zhang, Han, et al., 2008). Den underliggande molekylära mekanismen genom vilken FXR modulerar immunsvaret är fortfarande inte helt klart. FXR-aktivering kan motverka kärnfaktor kB (NF-kB) – signalering för att minska proinflammatorisk cytokinproduktion i levern (Wang et al., 2008). Vissa studier har rapporterat att FXR uttrycktes i makrofager och aktivering av FXR-undertryckt LPS− inducerat proinflammatoriskt cytokinuttryck, en effekt som avskaffades i fxr−/ – makrofager (Mencarelli, Renga, Distrutti, & Fiorucci, 2009). I VSMC kan FXR inducera SHP för att hämma uttrycket av cyklooxygenas 2 och inducerbart kväveoxidsyntas, som är involverade i vaskulär inflammation och vsmc-migration. Det noteras att förutom kolestas har FXR-agonist OCA också visat löfte vid behandling av icke-alkoholisk steatohepatit (NASH) baserat på både djurstudier och kliniska prövningar (Ali et al., 2015; Neuschwander-Tetri et al., 2015). Oca förbättrade lipid-och glukoshomeostas, leverenzymtester och insulinkänslighet, vilket kan tillskrivas FXRS roll vid reglering av lipid-och glukoshomeostas, inflammation, insulinkänslighet och gallsyrametabolism (Ali et al., 2015).
den G-proteinkopplade receptorn TGR5 är en gallsyraaktiverad membranreceptor (Kawamata et al., 2003; Maruyama et al., 2002). Tgr5-aktivering stimulerar adenylatcyklas, intracellulär cAMP-produktion och PKA-aktivering. Bland alla gallsyror är LCA och 3-keto-LCA de mest potenta tgr5-agonisterna med en EC50 på mindre än 1 kg. DCA, CDCA och CA aktiverar också TGR5 med en EC50 av ~ 1.0, 4.4 respektive 7.7 occurm. Trots att levern är ett huvudorgan för gallsyra, uttrycks inte TGR5 i hepatocyter. TGR5 uttrycks emellertid i leverns sinusformade endotelceller (Keitel et al., 2007), gallblåsepitelceller och Kupffer-celler (Keitel, Donner, Winandy, Kubitz, & Haussinger, 2008). TGR5 uttrycks starkt i ileum och kolon (Kawamata et al., 2003) och i icke-traditionella gallsyramålorgan inklusive vit och brun fett, mjälte, njure, bukspottkörtel, lunga, makrofager och centrala nervsystemet (Kawamata et al., 2003). Aktivering av TGR5 i fett, muskel och tarm har visat sig reglera lipid -, glukos-och energimetabolism och därmed förbättra metabolisk homeostas (Li & Chiang, 2014). TGR5 kan vara ett potentiellt terapeutiskt mål för behandling av diabetes och hjärt-kärlsjukdomar. Den metaboliska regleringen av tgr5-signalering kommer inte att diskuteras ytterligare här.
hur tgr5 reglerar gallsyrasyntes och metabolism under normal fysiologi är för närvarande inte särskilt tydligt. Det rapporterades emellertid att möss som saknade TGR5 hade minskat gallsyrapoolstorlek (Maruyama et al., 2006), en mer hydrofob gallsyrasammansättning och visade allvarligare leverskada vid gallsyramatning eller gallkanalligering (Pean et al., 2013). Studier har visat att farmakologisk aktivering av TGR5 i makrofager kan spela en antiinflammatorisk roll i immunsystemet, vilket stöds av nyligen genomförda studier som visar en skyddande roll för tgr5-aktivering i kolestas och NASH (Kawamata et al., 2003; Keitel et al., 2008; McMahan et al., 2013; Pean et al., 2013). Aktivering av tgr5 reducerad LPS-stimulerad proinflammatorisk cytokinproduktion (Keitel et al., 2008). Tgr5 knockout-möss utmanade med LPS hade högre plasmaleverenzymer och förhöjt cytokinuttryck, medan den selektiva tgr5-agonisten 23(S)-mCDCA antagoniserade LPS-inducerat cytokinuttryck i muslever (Wang, Chen, Yu, Forman, & Huang, 2011). I vaskulaturen dämpade tgr5-aktivering med 6-EMCA eller INT-777 ateroskleros hos möss. Det var viktigt att det visades att Int-777 inte dämpade ateroskleros hos möss transplanterade med benmärg av tgr5 knockout-möss, vilket bevisade den antiinflammatoriska och antiaterogena rollen av makrofag TGR5. I tarmen där TGR5 uttrycks starkt skyddade en tgr5-selektiv agonist integriteten hos tarmbarriärfunktionen, immunsvaret och proinflammatorisk cytokinproduktion i experimentella kolitmodeller (Cipriani et al., 2011; Yoneno et al., 2013). Pruritus är vanligtvis associerad med kolestas och behandling med gallsyraderivat. En ny studie tyder på att TGR5 förmedlar gallsyrainducerad klåda och analgesi (Alemi et al., 2013). Gallsyror aktiverar TGR5 på sensoriska nerver och stimulerar frisättningen av neuropeptider i ryggmärgen som överför klåda och analgesi.
