Resumen
Antecedentes
AVR-48 es una molécula pequeña que modula la actividad del receptor 4 (TLR4) con forma de toll (TLR4), cambia el fenotipo de macrófagos de pro- a antiinflamatorio y aumenta la citocina antiinflamatoria IL-10. El tratamiento con AVR-48 a través de la inyección intraperitoneal evitó efectivamente la patología inducida por hiperoxia en un modelo de ratón recién nacido de displasia broncopulmonar (BPD).
Objetivo
Evaluar la eficacia temprana y tardía de AVR-48 en la prevención de BPD y complicaciones asociadas en un modelo de cordero prematuro ventilado mecánicamente que imita el TLP humano.
Diseño y métodos
Se entregaron corderos prematuros a los 128 días (d; aproximadamente 85% de gestación) después de la administración de esteroides prenatales maternos, se intubaron, se administró tensioactivo y se manejó con ventilación mecánica invasiva durante siete días, seguido de tres días de apoyo respiratorio no invasivo. El vehículo o AVR-48 se administraron a los corderos prematuros a través de la infusión de bolo intravenoso seis horas después del nacimiento y continuó durante siete días (cada 12 h). Los puntos finales equivalentes tempranos (10 d) y en la etapa tardía (90 d) se seleccionaron para modelar resultados clínicos en humanos a las 36 semanas y 12-18 meses de edad postnatal, respectivamente. La supervivencia, el crecimiento, la patología pulmonar, la función del sistema respiratorio, la función cardiovascular y los parámetros neuroconductuales se evaluaron en las etapas tempranas y tardías. La técnica de oscilación forzada se utilizó para evaluar la resistencia y la reactancia del sistema respiratorio. Se recolectaron muestras de sangre para determinar la farmacocinética de AVR-48 y para medir los niveles de citocinas inflamatorias y antiinflamatorias. Los homogeneizados pulmonares se analizaron para TLR4, caspasa-3 escindidas, p53, PCNA, VEGF, VEGF-R2 y otros biomarcadores utilizando inmunotransferencia y RT-PCR.
Resultados
En comparación con el vehículo, AVR-48 a 3.0 mg/kg redujo significativamente las puntuaciones de gravedad respiratoria, el aumento del cumplimiento pulmonar, la disminución de la resistencia pulmonar y la formación alveolar preservada sin inflamación o fibrosis en 10D. En el estudio 90D, AVR-48 mejoró la mecánica del sistema respiratorio, la formación alveolar y los resultados del desarrollo neurológico en comparación con los controles del vehículo. Se observó una disminución en las citocinas proinflamatorias (IL-1β, IL-6) y un aumento en la citocina antiinflamatoria IL-10 en el plasma de cordero recogido entre los días 1 y 10. El tejido pulmonar mostró una disminución de la proteína TLR4 y las citocinas inflamatorias a 90d.
Conclusión
AVR-48 es un nuevo medicamento candidato prometedor para un mayor desarrollo en la prevención de BPD y tiene el potencial de reducir las secuelas adversas de neurodesarrollo adversas asociadas en neonatos prematuros.
Introducción
La displasia broncopulmonar (BPD) es la morbilidad más común en los bebés nacidos prematuramente, lo que afecta a ~ 30% de los bebés nacidos <32 semanas de gestación. El BPD se diagnostica clínicamente por la necesidad de oxígeno suplementario (O2) a las 36 semanas de edad post-menstrual (PMA) en bebés prematuros (1). Los estudios de seguimiento demostraron que BPD es un determinante importante de la hiperreactividad de las vías respiratorias y las secuelas adversas al desarrollo neurológico en los recién nacidos prematuros sobrevivientes, lo que afectan significativamente los costos de tratamiento y la provisión de atención médica durante la vida de los nacidos prematuramente (2,3,4). A pesar de múltiples ensayos clínicos, las terapias seguras y efectivas dirigidas específicamente para prevenir el DBP y las secuelas pulmonares y neurodesarrollo a largo plazo asociadas siguen siendo difíciles de alcanzar (1, 5). Los glucocorticoides se usan comúnmente en la fase en evolución o establecida de BPD y pueden mejorar los resultados pulmonares a corto plazo (6), pero las preocupaciones por los resultados adversos del desarrollo neurológico limitan significativamente su uso.
La patogénesis de BPD incluye lesiones por ventilación mecánica invasiva, exposición a hiperoxia, sepsis y predisposición genética. Inflamación excesiva y activación de las células inmunes mieloides y otras, así como su receptor 4-receptor inmune innato 4 (TLR4), en el pulmón también juegan papeles cruciales en la patogénesis de BPD ((7,8,9). Anteriormente, demostramos que un nuevo derivado de quitina de peso molecular pequeño (344 da), avr-48 ((2s, 3r, 4r, 5s, 6r) −4,5-dihidroxi-6- (hidroximetil) −2- (4-nitrofenoxi) tetrahidro-2 h-pyran-3-il) acetamido), disminuyó), disminuyó), disminuyó la tetrahidro-2 h-pyran-3-il) acetamido), disminuyó), disminuyó), disminuyó). modelo humano ex vivo de células mononucleares de sangre periférica (10), y en un modelo de ratón inducido por hiperoxia de BPD in vivo (11). El compuesto AVR-48 es un inhibidor reversible de TLR4, con la ventaja de modular las respuestas inmunes en lugar de suprimir por completo la señalización de TLR4. Este efecto inmunomodulador ayuda a mantener el sistema inmune en el equilibrio y reduce el riesgo de inmunosupresión amplia, que puede ocurrir con inhibidores de TLR4 irreversibles o no selectivos. La unión distintiva de AVR-48 al receptor TLR4 y el receptor del carroñero CD163 fue publicada previamente por nuestro grupo en el ratón derivado del bazo (derivado del bazo (10) y monocitos/macrófagos derivados de sangre del cordón humano (inédito). AVR-48 facilita la polarización de los macrófagos en un fenotipo intermedio, regulando al alza la interleucina-10 de citocinas antiinflamatorias (IL-10) al tiempo que regula negativamente el factor de necrosis tumoral de citocinas proinflamatorias (TNF-α), IL-1β e IL-6. Junto con su actividad antiinflamatoria, AVR-48 demostró actividad antimicrobiana a través de fagocitosis mediada por macrófagos y asesinatos bacterianos intracelulares, características clave necesarias para los recién nacidos con un sistema inmune subdesarrollado para combatir las infecciones (10). Además, el tratamiento con AVR-48 resultó en la regulación positiva del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) en el modelo de ratón BPD, promoviendo así el desarrollo vascular.
Sobre la base del éxito de los modelos murinos, in vitro y experimentos ex vivo (10,11,12), el presente estudio demuestra la efectividad de AVR-48 en la prevención de aspectos clave de BPD, utilizando un modelo de cordero prematuro establecido de TLP humano en evolución, incluida la prematuro, la ventilación mecánica y la exposición al oxígeno complementario (13). Aquí, examinamos varios resultados clave relacionados con la patología de BPD, incluidas las evaluaciones funcionales, estructurales, moleculares y neuroconductuales.
Materiales y métodos
AVR-48 ((2S, 3R, 4R, 5S, 6R) −4,5-DIHYDROXI-6- (hidroximetil) −2- (4-nitrofenoxi) tetrahydro-2 H-pyran-3-il) acetamida) fue sintecida por la investigación de Ayuvis (Fort Worth, Tx, TX) con una pureza de una pureza más alta.
Formulación y dosificación de AVR-48
AVR-48 (3.0 mg/ml) se formuló en solución salina estéril al 0.9% y se filtró a través de un filtro de jeringa de 0.2 micrones en viales séricos de 10 ml listos para la dosificación. La dosis de eficacia se determinó en un estudio piloto mediante la escalada gradual de las concentraciones de dosis AVR-48 (Figura complementaria S1). La selección de la dosis se basó en nuestro informe anterior sobre el modelo de BPD de cachorro del mouse, donde se encontró que 10 mg/kg eran la dosis más efectiva (11). Para el estudio piloto, probamos 0 (n = 2), 0.1 (n = 1), 0.3 (n = 1), 1.0 (n = 2) y 3.0 (n = 3) mg/kg/dosis de AVR-48. Los grupos de control del vehículo recibieron solución salina estéril al 0,9% cada 12 h (h). La demografía de los corderos utilizados en los estudios se enumeran en la tabla complementaria S3.
Diseño de estudio y cronograma del modelo de cordero prematuro (PT)
Higo. 1 ilustra la línea de tiempo para el estudio de dos puntos de extremo que involucra dos grupos de corderos PT. El primer punto final involucró corderos PT administrados por IMV durante 7 días, seguido de extubación al apoyo respiratorio no invasivo (NRS) durante hasta 3 días de vida (Día de la Vida; Dol7-10). En ese momento, se recolectaron tejidos terminales. El segundo punto final utilizó el mismo protocolo de gestión, seguido del destete de los corderos del apoyo respiratorio y los alberga en la unidad de cuidados intensivos de cordero como antiguos corderos PT (FPT) durante 2 meses de edad postnatal corregida (3 meses de edad cronológica, DOL 90). La razón para la edad postnatal corregida de 2 meses para los corderos FPT es que cuando las ovejas se destan de la leche, es equivalente a aproximadamente 12-18 meses para los humanos. Se han informado métodos para el modelo de cordero FPT (13, 14). Los corderos de referencia a término, introducidos el día 30 de la vida (DOL 30) de los corderos prematuros (PT), se usaron como control positivo en el estudio 90-D. Los corderos de referencia a término se introdujeron en el estudio a los 2-3 días de edad (cronológicos), correspondientes al punto de tiempo en que los antiguos corderos prematuros (FPT) alcanzaron los 30 días de vida (DOL). Esto se alinea con el punto de ‘entrega’ que se muestra en la Fig. 2 para el término corderos. A partir de ese momento, las mediciones de peso diarias se registraron durante los próximos 60 días. El término corderos de referencia fue co-casado con los corderos FPT para garantizar un entorno postnatal consistente. Para aclarar, DOL 1 para los corderos de referencia a término corresponde a aproximadamente DOL 30 para los corderos FPT.
Diseño de estudio
Se usó un diseño de estudio aleatorizado, ciego y controlado con placebo para ambos puntos finales. Para cada estudio de punto final, un grupo de corderos PT fue tratado con vehículo (solución salina, administrada por vía intravenosa, IV, durante aproximadamente 10 minutos) durante 7 días y, por lo tanto, sirvió como control. Otro grupo de corderos PT fue tratado IV con AVR-48 para 7d. Cualquiera del tratamiento se inició a las 6 h de vida postnatal para permitir que los corderos PT se estabilizaran después del suministro de la sección de cesárea y la reanimación fisiológicamente y para permitir el inicio de la lesión pulmonar inducida por el ventilador. Confiamos en la identificación visual del sexo biológico en el momento de la entrega en ausencia de una unidad de ultrasonido en nuestra unidad de cuidados intensivos de cordero. Rastreamos el sexo como una variable biológica; Sin embargo, el estudio no pudo evaluar las diferencias en los resultados basados en el sexo debido a los pequeños tamaños de muestra. Los detalles de la preparación quirúrgica y el manejo de los grupos de cordero se describen en la sección suplementaria.
Soportes respiratorios durante DOL 1–7 y DOL 8–10
Los corderos se colocaron en una cama NICU calentada, con configuraciones de ventilador de 60 respiraciones/min, tiempo inspiratorio de 0.32 segundos, PIP de 21 CMH2O y pío de 8 CMH2O. El volumen de marea espiratoria objetivo varió de 5 a 7 ml/kg. Los corderos PT fueron ventilados durante 7 días.
La transición a los antiguos corderos PT comenzó los días 7–8. Pentobarbital se suspendió, y el circuito del ventilador se separó del …
(Tagstotranslate) Modulador TLR4 (T) AVR-48 (T) Displasia broncopulmonar (T) Corderos prematuros (T) Mecánica pulmonar (T) Inflamación (T) Sistema de neumología/respiratorio
