Wpływ terapii Prednizonem na monocyty w dystrofiach mięśniowych

Jakie cele stawiano przed badaniem?

Badanie obserwacyjne przeprowadzone na niewielkiej grupie pacjentów z dystrofiami mięśniowymi wykazało istotny wpływ intermitentnej terapii Prednizonem (schemat 10 dni on/10 dni off) na populacje monocytów i ekspresję genów związanych z fibrogenezą mięśniową. Badanie skupiło się głównie na pacjentach z dystrofią mięśniową Duchenne’a (DMD) oraz dystrofią obręczowo-kończynową typu LGMD2C/R5, które są najczęstszymi postaciami dystrofii mięśniowych w Tunezji.

W badaniu porównano trzy grupy: pacjentów z dystrofią mięśniową nieleczonych steroidami (MD), pacjentów otrzymujących intermitentną terapię Prednizonem przez co najmniej rok (MD-Pred) oraz zdrowych ochotników (HC). Analizowano wpływ leczenia na skład subpopulacji monocytów, ekspresję markerów powierzchniowych oraz zmiany ekspresji genów w biopsjach mięśniowych.

Czy intermitentna terapia Prednizonem zmienia profil monocytów?

Analiza cytometryczna wykazała, że całkowita liczba monocytów była znacząco wyższa u pacjentów leczonych Prednizonem (5,080 ± 1,677%) w porównaniu z pacjentami nieleczonymi (1,550 ± 0,6990%) i grupą kontrolną (2,839 ± 1,628%). Co istotne, u pacjentów MD-Pred zaobserwowano wyższy odsetek monocytów klasycznych (CD14++CD16-) wynoszący 91,63 ± 2,109% w porównaniu z grupą kontrolną (80,12 ± 7,019%) oraz niższy odsetek monocytów nieklasycznych (CD14+CD16++) wynoszący 4,190 ± 4% wobec 15,74 ± 7,552% w grupie kontrolnej.

Badanie wykazało również istotne zmiany w ekspresji markerów powierzchniowych monocytów. Ekspresja CD86 (marker prozapalny) zmniejszyła się w klasycznych monocytach po leczeniu Prednizonem. Jednocześnie zaobserwowano zwiększoną ekspresję CD163 (receptor zmiatający makrofagów) we wszystkich subpopulacjach monocytów u pacjentów MD-Pred, szczególnie w monocytach pośrednich. Ekspresja CD206 (receptor mannozy) wykazywała zróżnicowane wzorce, ze zwiększoną ekspresją głównie w monocytach nieklasycznych po leczeniu Prednizonem.

Warto zauważyć, że zaobserwowano rozbieżności między wynikami analizy cytometrycznej (MFI) a poziomem ekspresji genów dla CD163 i CD206. Może to być związane z różnymi czynnikami, takimi jak dostępność epitopów, recykling między błoną komórkową a przedziałami wewnątrzkomórkowymi, czy uwalnianie rozpuszczalnych form tych receptorów. Podwyższony poziom CD163 obserwowany zarówno w grupie MD, jak i MD-Pred sugeruje, że jest to cecha charakterystyczna fenotypu MD, a nie efekt leczenia Prednizonem.

Czy analiza biopsji i ekspresji genów odsłania mechanizmy leczenia?

Analiza biopsji mięśniowych wykazała, że choć poziom włóknienia (oceniany przy użyciu barwienia trichromem Massona) był podobny w obu grupach pacjentów (około 30%), to liczba komórek zapalnych była niższa w grupie MD-Pred (ocena 1) w porównaniu z grupą MD (ocena 2). Wynik ten różni się od wcześniejszych badań, które sugerowały, że leczenie steroidami może zmniejszać ilość tkanki łącznej. Rozbieżność ta może wynikać z różnic w wieku pacjentów w momencie diagnozy (około 9 lat w badanej grupie) oraz z dłuższego okresu leczenia przed wykonaniem biopsji, co sugeruje możliwe zmniejszenie efektu terapeutycznego w niektórych przypadkach.

Badanie ekspresji genów związanych z fibrogenezą w biopsjach mięśniowych wykazało zmiany w ekspresji 21 genów po intermitentnej terapii Prednizonem. Analiza interakcji białko-białko przy użyciu narzędzia STRING wykazała trzy główne klastry interakcji, z których szlak sygnałowy IL4-IL13 wydawał się najistotniejszy, obejmując 8 z 21 zidentyfikowanych białek (MMP2, MMP1, FASLG, CCL11, HGF, STAT6, IL13 i IL4). Wcześniejsze badania wykazały, że lokalny wzrost IL-4 i IL-13 stymuluje progenitory fibro/adipogeniczne do proliferacji i wspierania regeneracji tkanki mięśniowej poprzez fagocytozę resztek komórkowych i produkcję nowych składników macierzy. Ta odpowiedź immunologiczna typu 2 indukuje również reakcję przeciwzapalną poprzez stymulację polaryzacji makrofagów M2.

Szczególnie interesującym odkryciem było zwiększenie ekspresji genu CEBPB (CCAAT/enhancer binding protein beta) u pacjentów leczonych Prednizonem. Gen ten jest wysoko ekspresjonowany w monocytach i odgrywa istotną rolę w różnicowaniu i aktywacji tych komórek. CEBPB jest również związany z atrofią mięśni indukowaną glikokortykosteroidami, co może sugerować jeden z mechanizmów skutków ubocznych długotrwałej terapii Prednizonem. Białko C/EBPβ jest czynnikiem transkrypcyjnym zaangażowanym w wiele funkcji komórkowych, w tym w procesy zapalne, i odgrywa kluczową rolę w indukcji i utrzymaniu stanu senescencji komórkowej.

Jakie wyzwania i ograniczenia w leczeniu dystrofii mięśniowych?

Wyniki badania sugerują, że intermitentna terapia Prednizonem u pacjentów z dystrofią mięśniową prowadzi do przesunięcia fenotypu monocytów w kierunku profilu przeciwzapalnego (M2-podobnego), co może częściowo wyjaśniać korzystne efekty kliniczne. Jednakże, mimo potencjalnego działania przeciwzapalnego, leczenie nie wykazało jednoznacznej redukcji włóknienia mięśniowego, a proces fibrogenezy nadal postępował u badanych pacjentów.

Warto podkreślić, że stosowanie glikokortykosteroidów, w tym Prednizonu, w leczeniu dystrofii mięśniowych wiąże się z istotnymi skutkami ubocznymi, takimi jak cukrzyca, osteoporoza, przyrost masy ciała, spontaniczne złamania i zaćma. Dlatego właśnie zaproponowano dawkowanie intermitentne jako możliwą alternatywę minimalizującą te efekty. Jednak nie jest jasne, jak długo utrzymuje się efekt terapeutyczny i jak wpływa on na różne komponenty mikrośrodowiska mięśniowego, w tym na komórki immunologiczne odgrywające kluczową rolę w patofizjologii dystrofii mięśniowych.

Autorzy podkreślają ograniczenia badania, w tym małą liczebność próby, brak randomizacji oraz możliwą zmienność odpowiedzi na leczenie związaną z różnicami płci i wieku pacjentów. Połączenie pacjentów z DMD i LGMD w badanej kohorcie było uzasadnione faktem, że pacjenci z Afryki Północnej z mutacjami LGMD2C/R5 posiadają cechy kliniczne nieodróżnialne od DMD. Ponadto, w badanej kohorcie efekt intermitentnego Prednizonu był widoczny dwa lata po rozpoczęciu leczenia, podczas gdy w innych populacjach poprawę sprawności mięśniowej obserwowano już po 6 miesiącach.

Pomimo tych ograniczeń, badanie dostarcza cennych wstępnych danych na temat molekularnych mechanizmów działania intermitentnej terapii Prednizonem w dystrofiach mięśniowych, wskazując na potencjalne cele terapeutyczne i markery do monitorowania skuteczności leczenia. Charakterystyka subpopulacji monocytów we krwi, jako głównych prekursorów makrofagów tkankowych, sugeruje wzrost monocytów klasycznych, co częściowo wyjaśnia proces fibrogenzy, oraz przesunięcie w kierunku fenotypu przeciwzapalnego poprzez ekspresję CD206 i CD163.

Wyniki badania ilustrują również wyzwania związane z określeniem efektów terapeutycznych intermitentnego podawania Prednizonem na dynamiczną tkankę, jaką są mięśnie dystroficzne. Chociaż wysoki poziom monocytów nieklasycznych wyrażających CD206 mógłby pomóc w rozwiązaniu stanu zapalnego, znaczący spadek całkowitej liczby monocytów nieklasycznych może utrudniać pożądaną skuteczność leczenia Prednizonem. Ponadto, mimo potencjalnego działania przeciwzapalnego intermitentnego leczenia Prednizonem, zahamowanie lub nawet zmniejszenie włóknienia nie może być ocenione histologicznie, a osłabienie mięśni nadal postępuje w badanych przypadkach.

Podsumowanie

Badanie przeprowadzone na pacjentach z dystrofią mięśniową Duchenne’a oraz dystrofią obręczowo-kończynową typu LGMD2C/R5 wykazało, że intermitentna terapia Prednizonem znacząco wpływa na populacje monocytów i ekspresję genów związanych z fibrogenezą mięśniową. U pacjentów leczonych Prednizonem zaobserwowano wyższą całkowitą liczbę monocytów oraz zwiększony odsetek monocytów klasycznych, przy jednoczesnym zmniejszeniu liczby monocytów nieklasycznych. Analiza biopsji mięśniowych wykazała niższą liczbę komórek zapalnych u pacjentów leczonych, jednak poziom włóknienia pozostał podobny w obu grupach. Badanie ekspresji genów ujawniło zmiany w 21 genach, z których szlak sygnałowy IL4-IL13 okazał się najistotniejszy. Pomimo potencjalnego działania przeciwzapalnego, terapia nie wykazała jednoznacznej redukcji włóknienia mięśniowego, a osłabienie mięśni nadal postępowało u badanych pacjentów.