MTX i DEXA – nowa strategia w leczeniu proliferacyjnej witreoretinopatii

Czy MTX i DEXA zmieniają podejście do leczenia PVR?

Metotreksat w połączeniu z deksametazonem może stanowić skuteczną strategię w zapobieganiu proliferacyjnej witreoretinopatii (PVR) u pacjentów wysokiego ryzyka – wskazują wyniki najnowszego badania in vitro opublikowanego w czasopiśmie Frontiers in Pharmacology. Naukowcy zidentyfikowali optymalne stężenie metotreksatu, które wywiera korzystny wpływ na kluczowe mechanizmy patogenetyczne PVR.

Proliferacyjna witreoretinopatia stanowi poważne powikłanie odwarstwienia siatkówki lub jego chirurgicznej naprawy, charakteryzujące się rozwojem proliferacyjnych i kurczliwych błon komórkowych w ciele szklistym lub na powierzchni siatkówki. W patogenezie PVR kluczową rolę odgrywają komórki nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE), które tracą polaryzację i przechodzą transformację nabłonkowo-mezenchymalną (EMT), zmieniając się z typowej morfologii nabłonkowej w fenotyp mezenchymalny. Dodatkowo w rozwoju PVR istotną rolę odgrywają cytokiny zapalne i chemokiny, a przekształcone komórki w błonach proliferacyjnych zmieniają się w komórki podobne do fibroblastów, zawierające aktynę i miozynę, zdolne do kurczenia się.

W patofizjologii PVR zaangażowany jest również proces apoptozy. Badania wskazują, że BCL-2 jako inhibitor szlaku nekroptozy może być nowym celem w leczeniu PVR. Te zmiany (w apoptozie, stanie zapalnym i EMT) łącznie prowadzą do zmniejszenia elastyczności siatkówki, trakcyjnego uniesienia siatkówki, tworzenia nowych przedarć siatkówki i nawracającego odwarstwienia siatkówki.

“PVR charakteryzuje się niekontrolowaną proliferacją komórek RPE, transformacją nabłonkowo-mezenchymalną i stanem zapalnym” – podkreślają autorzy badania.

Jakie mechanizmy działania MTX wpływają na zmiany komórkowe w PVR?

Metotreksat (MTX) jest cennym lekiem w leczeniu PVR ze względu na jego podwójne działanie jako środka antyproliferacyjnego i modulatora przeciwzapalnego. Działając jako antagonista kwasu foliowego, MTX zmniejsza wewnątrzkomórkowe poziomy kwasu foliowego, wpływając na metabolizm puryn i pirymidyn, co prowadzi do efektów antyproliferacyjnych. Najnowsze badania podkreślają również jego rolę w podwyższaniu zewnątrzkomórkowych poziomów adenozyny, co przyczynia się do jego właściwości przeciwzapalnych.

Naukowcy zbadali wpływ metotreksatu (MTX) i deksametazonu (DEXA) na ekspresję genów związanych z apoptozą, stanem zapalnym i EMT w komórkach RPE. Badanie przeprowadzono w modelu hodowli komórkowej z wykorzystaniem ludzkich komórek RPE pozyskanych od dwóch dawców płci męskiej w wieku 25 i 32 lat, którzy wyrazili zgodę na dawstwo narządów. Gałki oczne zostały dostarczone z Centralnego Banku Oczu Iranu i przetransportowane do laboratorium w sterylnych warunkach.

Model komórkowy wykorzystany w badaniu dokładnie odzwierciedlał kluczowe cechy obserwowane w PVR, co czyniło go odpowiednią platformą do badania procesów patologicznych związanych z tym schorzeniem. Cechy te obejmowały zmniejszenie ekspresji RPE65, utratę pigmentacji, zaburzenie kontaktów międzykomórkowych, przejście EMT, nabycie wrzecionowatej morfologii i wykazanie wysokiego potencjału proliferacyjnego.

Czy kombinacja MTX i DEXA wzmacnia efekt terapeutyczny?

W pierwszym etapie badacze testowali różne stężenia MTX (0, 50, 100, 200 i 400 μg/ml) na komórkach RPE. Stężenie 100 μg/ml (odpowiadające około 0,4 mg w iniekcji doszklistkowej) okazało się najbardziej efektywne w indukcji apoptozy, co potwierdzono istotnym zmniejszeniem stosunku BCL-2/BAX (0,33 ± 0,12, p=0,019).

Szczególnie interesujące okazały się wyniki dotyczące połączenia MTX (100 μg/ml) z DEXA (50 μg/ml). Kombinacja ta wykazała synergistyczny efekt przeciwzapalny, znacząco obniżając ekspresję mRNA genów IL-1b i IL-6 w porównaniu do monoterapii. Co istotne, połączenie tych leków nie nasilało procesów EMT, co sugeruje korzystny profil bezpieczeństwa.

Badacze przeanalizowali ekspresję sześciu ważnych genów zaangażowanych w proces EMT: TGF-β, CD90, ZEB1, β-Catenin, Snail i α-SMA, które odgrywają centralną rolę w fibrogenezie RPE i procesie EMT. Nie zaobserwowano istotnych różnic w ekspresji TGF-β, CD90, β-Catenin i Snail między grupami MTX, DEXA, kombinacją MTX/DEXA a grupą kontrolną. Kombinacja MTX/DEXA nie stymulowała ekspresji genów związanych z EMT, ale mogła neutralizować – w pewnym stopniu – redukujący efekt leczenia MTX na ekspresję genów ZEB1 i α-SMA.

“Kombinacja MTX i DEXA może oferować zwiększoną skuteczność w kontrolowaniu proliferacji komórek i redukcji stanu zapalnego w PVR. Co ważne, połączenie to nie nasila procesu EMT, co sugeruje korzystny profil bezpieczeństwa” – piszą autorzy badania.

Jakie są implikacje kliniczne otrzymanych wyników?

Dane te są zgodne z wcześniejszymi badaniami podkreślającymi skuteczność MTX w leczeniu PVR poprzez promowanie apoptozy i hamowanie stanu zapalnego. Wyniki laboratoryjne na poziomie molekularnym potwierdzają pozytywne rezultaty kliniczne w zakresie wskaźników ponownego przylegania siatkówki i poprawy widzenia obserwowane w badaniach na ludziach. W badaniu przeprowadzonym przez Bennera i wsp. zaobserwowano, że u wszystkich pięciu pacjentów poddanych doszklistkowym iniekcjom MTX utrzymywało się przyleganie siatkówki (100%) przez okres obserwacji od 11 do 27 miesięcy (średnio 17,4). Wśród tych pacjentów 4 oczy (80%) wykazały poprawę widzenia (>20/200), z towarzyszącym normalnym ciśnieniem wewnątrzgałkowym, niefibrycznymi bliznami laserowymi i relaksacyjną retinektomią.

Wyniki te mają istotne implikacje kliniczne. Obecnie podstawowe leczenie PVR polega na chirurgicznym usunięciu nadbłonkowych i podsiatkówkowych błon kurczliwych. Mimo że podejście to jest skuteczne u wielu pacjentów, część z nich nadal doświadcza suboptimalnych wyników anatomicznych lub wzrokowych. Istnieje zatem potrzeba opracowania skutecznych strategii medycznych zapobiegających PVR, szczególnie u pacjentów wysokiego ryzyka (np. z odwarstwieniem siatkówki w wieku dziecięcym, olbrzymimi rozdarciami siatkówki, nawracającymi odwarstwieniami lub odwarstwieniami z PVR w stadium ≥ B).

Różne badania miały na celu ocenę skuteczności DEXA w leczeniu PVR, dając kontrowersyjne wyniki. W badaniu przeprowadzonym przez Cho i wsp., oceniono sześciu pacjentów poddanych całkowitej witrektomii, retinopeksji i tamponadzie olejem silikonowym, z dodatkiem wewnątrzgałkowego DEXA. Badanie wykazało poprawę ostrości wzroku w dwóch oczach, pogorszenie w jednym oku i stabilność w czterech oczach. Co istotne, przyleganie siatkówki utrzymywało się we wszystkich oczach przez 12-miesięczny okres obserwacji. W innym badaniu naukowcy doszli do wniosku, że implant DEXA o powolnym uwalnianiu nie poprawił pierwotnego wskaźnika sukcesu anatomicznego w oczach poddawanych operacji witrektomii z olejem silikonowym z powodu PVR.

Czy kombinacja MTX z DEXA mogłaby stać się standardem postępowania u pacjentów z grupy wysokiego ryzyka rozwoju PVR? Odpowiedź na to pytanie wymaga dalszych badań, w tym eksperymentów in vivo i prób klinicznych, które zweryfikowałyby obserwacje poczynione w warunkach laboratoryjnych.

Jakie ograniczenia raportuje badanie?

Badanie ma pewne ograniczenia. Model in vitro, choć oferuje kontrolowane środowisko do badania mechanistycznych efektów MTX/DEXA na komórki RPE, nie odtwarza w pełni złożonego mikrośrodowiska siatkówki występującego in vivo, w tym interakcji międzykomórkowych, wpływów systemowych i czynników specyficznych dla danej osoby. Dlatego walidacja in vivo na modelach zwierzęcych pozostaje istotnym kolejnym krokiem w kierunku translacji. Ponadto, chociaż badanie to koncentrowało się na zmianach transkryptomicznych jako początkowym podejściu przesiewowym, nie badało ono interakcji na poziomie białkowym ani aktywacji szlaków, ani nie obejmowało testów funkcjonalnych, takich jak migracja komórek czy inwazja. Będą to kluczowe obszary do przyszłych badań.

Dodatkowo, potencjalne efekty uboczne MTX i DEXA – takie jak wpływ MTX na syntezę puryn i niegenomowa sygnalizacja DEXA – mogą wpływać na zachowanie komórek RPE niezależnie od szlaków EMT i zapalenia badanych w tym przypadku. Wreszcie, predefiniowany panel genów może nie obejmować wszystkich szlaków modulowanych przez MTX/DEXA, a szersze analizy transkryptomiczne lub proteomiczne są uzasadnione w przyszłych badaniach, aby w pełni scharakteryzować ich efekty.

Mimo to wyniki są obiecujące i otwierają nowe perspektywy w zapobieganiu i leczeniu PVR. Badanie to jest pierwszym, które analizuje ekspresję genów w komórkach RPE w odpowiedzi na różne stężenia MTX i kombinację MTX/DEXA, celując w kluczowe geny zaangażowane w stan zapalny, apoptozę i EMT – ścieżki krytyczne dla rozwoju PVR.

Jakie perspektywy otwiera badanie?

“W podsumowaniu, badanie to dostarczyło dowodów potwierdzających proapoptotyczne, przeciwzapalne i anty-EMT właściwości MTX w stężeniu 100 μg/ml. Stężenie to może służyć jako punkt odniesienia dla przyszłych badań in vivo lub klinicznych. Dodatkowo, włączenie DEXA w stężeniu 50 μg/ml prawdopodobnie wzmacnia przeciwzapalne działanie MTX” – konkludują autorzy.

Wyniki te mogą mieć znaczący wpływ na przyszłe strategie terapeutyczne w leczeniu skomplikowanych przypadków odwarstwienia siatkówki, potencjalnie poprawiając współczynnik powodzeń chirurgicznych i ostateczne wyniki funkcjonalne u pacjentów z PVR.

Podsumowanie

Badanie opublikowane w Frontiers in Pharmacology przedstawia obiecujące wyniki dotyczące skuteczności kombinacji metotreksatu (MTX) i deksametazonu (DEXA) w leczeniu proliferacyjnej witreoretinopatii. Naukowcy zidentyfikowali optymalne stężenie MTX (100 μg/ml) w połączeniu z DEXA (50 μg/ml), które wykazuje synergistyczny efekt przeciwzapalny i nie nasila procesów EMT. Badanie przeprowadzono na ludzkich komórkach RPE, gdzie kombinacja leków znacząco obniżyła ekspresję genów zapalnych IL-1b i IL-6. MTX wykazał także właściwości proapoptotyczne i anty-EMT. Wyniki te otwierają nowe perspektywy w zapobieganiu i leczeniu PVR, szczególnie u pacjentów wysokiego ryzyka, choć konieczne są dalsze badania in vivo i próby kliniczne dla pełnej walidacji tej strategii terapeutycznej.