אינדוקציה של הפטיטיס אוטואימונית הנגרמת על ידי תרופות בעכברי BALB/c לחקר המנגנונים הפתוגניים שלה

מטרת שיטה זו היא לתאר מודל עכברי של הפטיטיס אוטואימונית הנגרמת על ידי תרופות המתפתחת in vivo ולהדגים כיצד ניתן להשתמש בה כדי לחקור את הבסיס המולקולרי, האימונולוגי והגנטי של מחלה זו. המטרה ארוכת הטווח של המחקרים שלנו היא לחשוף מנגנונים האחראים להתפתחות דלקת כרונית בכבד ופציעה על ידי מחקר DIH בחולים רגישים. מחלת כבד ושחמת הכבד מהוות את סיבת המוות השישית בשכיחותה בקרב מבוגרים בין הגילאים 25 ל -64. DILI אידיוסינקרטי, המכונה לעתים הפטיטיס אוטואימונית הנגרמת על ידי תרופות (DIH) הוא הגורם השלישי בשכיחותו לאי ספיקת כבד חריפה בארצות הברית. DIH הוא תהליך הרגישות היתר הנפוץ ביותר המושרה על ידי תרופות בכבד שנצפה בכ-9 עד 12% מהחולים עם הפטיטיס אוטואימונית¹. הרוב המכריע של החולים עם DIH הן נשים^{בנות 2,3,4}. סוג של DIH מתפתח אצל אנשים רגישים לאחר מתן של הרדמה נדיפה הלוגנית כגון איזופלורן, sevoflurane, desflurane או halothane. הרדמה זו נקשרת באופן קוולנטי לחלבוני כבד עם מוצרים תגובתיים של חילוף החומרים שלהם, ובכך יוצרת נוגדנים עצמיים חדשניים המסוגלים לעורר תגובות אלרגיות או אוטואימוניות⁵.

המחקר של מנגנונים פתוגניים המעורבים בהתפתחות של הרדמה וכל צורה של DIH הופרע בעבר על ידי היעדר מודל חייתי המחקה באופן הדוק את האינדוקציה של מחלות אנושיות. פיתחנו מודל מורין ניסיוני של DIH עם תכונות הדומות ל-DILI בתיווך מערכת החיסון בחולים. הפטיטיס מושרית על ידי חיסון עם אחד משני נוגדנים עצמיים ששונו באופן קוולנטי על ידי מטבוליט טריפלואורואצטיל כלוריד (TFA) שנוצר בעקבות חילוף חומרים חמצוני של ההרדמה על ידי האנזים ציטוכרום P450 2E1 (CYP2E1)⁵. אוטונטיגן אחד הוא שבר הכבד הציטוזולי S100 בכבד, שהוא תערובת של מספר חלבונים⁶, והאנטיגן האוטו-אנטיגן השני הוא אפיטופ של CYP2E1 המוכר על ידי סרה מחולים עם DILI⁷ המתווך על ידי מערכת החיסון. על ידי שימוש בעכברי BALB/c, שהם עמידים יחסית להפטיטיס אוטואימונית ניסיונית, אנו מבחינים את המודל שלנו ממודל החיסון המושרה על ידי S100 של הפטיטיס אוטואימונית בעכברי C57Bl/6J⁸.

בגלל המצגות הקליניות המגוונות שלו, DIH קשה למחקר בחולים. מודלים ניסיוניים תרגומיים מציעים את היכולת להעריך את הפתוגנזה של מחלות in vivo ו- in vitro. נכון לעכשיו, אין שיטות חלופיות אחרות לגרימת DIH הבוחנות באופן מלא תגובות חיסוניות in vivo או in vitro מסתגלות או מולדות ללא שימוש בבעלי חיים. יתר על כן, מכיוון שנראה כי טריפלואורואצטילציה של S-100 או אפיטופ CYP2E1 אינה מייצרת אימונוגן מגרה, ואנו גורמים ל- DIH על ידי חיסון עם חלבונים ששונו על ידי TFA, בעלי חיים אלה לא יקבלו אתר, כל הרדמה הלוגנית, ברביטורט או אלכוהול לפני חיסון או הליכים אחרים, בהתחשב בכך שסוכנים אלה עשויים לשנות את הפרמטרים שאנו חוקרים. אף על פי כן, צמצמנו את השימוש בעכבר שלנו על ידי שימוש בהדמיית מחשב כדי לאשר את העדפות הקשירה של האפיטופ CYP2E1 שהתגלה על^ידי כך ששיקפו את ה-DIH האנושי המעורב במין הנשי על ידי הוכחה שנקבות עכברי BALB/c מפתחות DIH¹⁰ חמור יותר.

למרות מצגות מגוונות של DIH בחולים ואתגרים בחקר מחלות קליניות, שינוי לאחר התרגום של חלבונים מקומיים על ידי מטבוליטים של תרופות תגובתיות הוא מנגנון מפתח מקובל בפתוגנזה DIH העוקב אחר הרדמה הלוגנית¹¹. החוקרים גם מקבלים את העובדה ש-CYP2E1 הוא נוגדן עצמי מרכזי בתהליך זה^12,13. תפקידם של תאי CD4+T מווסתים (IL)-4-upregulated המזהים CYP2E1 שעבר שינוי לאחר תרגום וחלבוני כבד אחרים הוא יוזם מקובל של DIH בהרדמה על ידי משיכת נויטרופילים, אאוזינופילים ותאי תורן לתוך הכבד¹⁴, ומנגנון זה אושר בצורות רבות של DIH^15,16. תאי CD4+CD25+T המושרים על ידי FoxP3 המבטאים את ה-FoxP3 מפחיתים את חומרת ה-DIH, וחסרים יחסיים של תאים אלה בטחול מחמירים את ה-DIH ^10,7. לפיכך, רוב ההתקדמות בהבנת DIH התאפשרה על ידי שימוש במודלים של עכברים in vivo כדי להעריך את המנגנונים הגנטיים, המטבוליים והאימונולוגיים של DIH הן in vivo והן in vitro.

מכיוון שאנו וחוקרים אחרים גילינו תפקידים עבור IL-4, נויטרופילים ואאוזינופילים בייזום של DIH באמצעות מודלים שונים של עכברים, אנו מאמינים כי תצפית זו תומכת בטענתנו כי ללא קשר למודל ה-DIH שבו נעשה שימוש, הפטיטיס ופציעה נגרמות על ידי IL-4. כוחו של הפרוטוקול שלנו טמון בשימוש במתודולוגיית in vivo, הן עכברים זכרים והן נקבות, וחזרה על היסטולוגיה, מבחני התפשטות תאי T CD4+ T וציטוקינים. החוזק של השימוש שלנו במחקרים חוץ גופיים הוא שהם מפחיתים את מספר העכברים הדרושים תוך מתן המתודולוגיה לבידוד אינטראקציות תאיות המניעות DIH. אנו ממליצים על שימוש בעכברים זכרים ונקבות מכיוון שהדבר מקטין את האפשרות להטיה לא מודעת בפרשנות התוצאות ומחזק את פוטנציאל התרגום של המחקרים שלנו מכיוון שהשכיחות, השכיחות והחומרה של DIH גבוהות יותר אצל נשים^{בנות 17}. אנו ממליצים לקבל עכברים ממוכר יחיד; עם זאת, אם הדבר אינו אפשרי, השג פקדים על בני זוג פסולת או עכברים מסוג בר מאותו ספק כמו העכברים שהשתנו גנטית.