sélectivité et spécificité des ligands du récepteur 1-phosphate de la sphingosine: “ Off-Targets ” ou pharmacologie complexe?

S1P se lie à cinq GPCR différents appelés S1P1 – 5 qui présentent un couplage différentiel avec divers sous-types de protéines G (Pyne et Pyne, 2010). La perspective de Salomone et Waeber (2011) portait sur trois ligands du récepteur S1P, JTE-013, BML-241 (CAY10444) et VPC23019. Les principaux problèmes soulevés par ces auteurs sont liés aux résultats selon lesquels JTE-013 (qui a été caractérisé comme un antagoniste des récepteurs S1P2, Osada et al., 2002, Ohmori et al., 2003) inhibe non seulement l’effet vasoconstricteur de S1P, mais aussi celui de l’analogue de prostanoïde U46619, endothéline-1, ou KCl élevé (Salomone et al., 2008). En outre, BML-241 (qui a été caractérisé comme un antagoniste du récepteur S1P3, Koide et al., 2002) inhibe les augmentations du calcium intracellulaire médiées par le récepteur P2 ou la stimulation des récepteurs 1A-adrénergiques et réduit la les récepteurs adrénergiques ont stimulé la contraction de l’artère mésentérique, mais n’ont pas empêché la réduction induite par S1P3 de l’accumulation d’AMP cyclique stimulée par la forskoline (Jongsma et al., 2006). En outre, VPC23019 (caractérisé comme un antagoniste de S1P1 / 3, Davis et al., 2005) potentialise de manière inattendue la contraction stimulée par S1P dans les artères basilaires intactes (Salomone et al., 2008); un résultat confondu par la découverte que la vasoconstriction S1P-stimulée était réduite dans le tissu des souris knock-out S1P3. En outre, VPC23019 se comporte comme un agoniste partiel dans un test de mobilisation du calcium S1P3 (Jongsma et al., 2009). Ces anomalies sont utilisées pour suggérer que “ off-target ” les effets devraient être sérieusement considérés comme des mises en garde aux conclusions tirées, à moins qu’ils ne soient validés par un knock-in siRNA ou un knock-out génétique du récepteur S1P étudié. Si elles sont appliquées à des concentrations suffisantes, toutes les petites molécules sont susceptibles d’avoir “ hors-cible ” effets. Le problème ici est que pour les ligands mentionnés ci-dessus, aucun des “ off-targets ” ont été définitivement identifiés, et nous ne savons pas si une concentration suffisante a été atteinte. En outre, l’analyse critique nécessite de définir la pharmacologie précise du ligand GPCR pour ces réactifs avant une évaluation définitive de “ off-target ” des effets peuvent être faits. A cet égard, la pharmacologie des RCPG n’est pas simple et est rendue plus compliquée par le fait qu’un ensemble de différents états conformationnels du même récepteur peut exister, chacun pouvant se lier à des ligands avec des affinités nettement différentes. De plus, les différents états conformationnels d’un GPCR pourraient également être couplés différentiellement à des protéines G distinctes. Plusieurs exemples de cette pharmacologie de ligand complexe d’importance critique sont discutés ici.FTY720 (ou fingolimod) est un immunosuppresseur qui a été récemment autorisé par la Food and Drug Administration et l’Agence européenne des médicaments sous le nom Gilenya &#x02122 ; micrographie. Cet analogue de la sphingosine est absorbé par les cellules, phosphorylé par la sphingosine kinase 2 (SK2) et libéré sous forme de phosphate FTY720. Le phosphate FTY720 se lie à et active S1P1, S1P3, S1P4 et S1P5, mais pas S1P2 (Brinkmann et al., 2010). Le phosphate FTY720 induit également un antagonisme fonctionnel “ ” en favorisant la polyubiquitination, l’endocytose et la dégradation du protéasome de S1P1 (Gr ä ler et Goetzl, 2004), qui crée des cellules T nulles du récepteur S1P1 pour induire une lymphopénie. En revanche, les récepteurs S1P1 recyclent en réponse à S1P. Par conséquent, les phosphates S1P et FTY720 ne semblent pas se lier à la même conformation de S1P1 et la stabiliser. Ces différents états conformationnels sont susceptibles d’exister à l’équilibre, car la liaison du phosphate FTY720 à une conformation S1P1 spécifique augmentera sa concentration par une action de masse telle que la population entière de S1P1 sera finalement dégradée en réponse au phosphate FTY720, et c’est effectivement le Figure 1 (A) Phosphorylation de FTY720 par la sphingosine kinase 2 (SK2) et libération pour induire une régulation à la baisse du modèle de transition d’équilibre S1P1. (B) et (C) montrant la liaison de la sphingosine kinase 2 (SK2). S1P, phosphate FTY720 (FTY720P), ou VPC23019 (VPC) aux états conformationnels … Le concept que les différents états conformationnels des récepteurs S1P pourraient exister est très important en termes d’expliquer la pharmacologie inhabituelle des ligands de récepteur qui pourraient autrement être interprétés comme “ effets hors-cible ” Par exemple, le phosphate FTY720 se lie à une conformation de récepteur couplée à S1P3 & Gi spécifique et inhibe le récepteur couplé Gq S1P3 – signalisation (Sensken et al., 2008). Ces résultats peuvent être expliqués par un modèle dans lequel S1P3 – Gq et S1P3 – Gi sont en équilibre. Ainsi, le phosphate FTY720 peut agir comme un agoniste biaisé &#x0201c ” en se liant exclusivement à la conformation S1P3 – Gi qui réduirait la concentration de la conformation du récepteur Gq S1P3 – par l’action de masse et ainsi inhiber la signalisation S1P3 – Gq (Figure 1B) .1B).Par conséquent, il est possible que BML-241 soit également un “ biaisé ” agoniste de la conformation S1P3 – Gi qui régule l’adénylyl cyclase et donc, un antagoniste de S1P3 – Gq signalisation. Si tel est le cas, on ne s’attendrait pas nécessairement à ce que BML-241 empêche une inhibition induite par S1P / S1P3 de l’accumulation d’AMP cyclique stimulée par la forskoline. Nous avons évalué l’effet de BML-241 (CAY10444) sur S1P2, S1P3 et S1P4 chacun surexprimé séparément dans les cellules HTC4. Nos résultats démontrent que BML-241 a inhibé la mobilisation du calcium médiée par S1P / S1P3 d’une manière dépendante de la concentration avec une inhibition de 80% à 10% MMLB-241. BML-241 n’a eu aucun effet sur les réponses de calcium stimulées par S1P médiées par S1P2 ou S1P4 (Long et al., 2010a). Bien que BML-241 soit un antagoniste de faible puissance de S1P3, la mesure dans laquelle il réduit la mobilisation du calcium stimulée par S1P dans les cellules HTC4 surexprimant S1P3 est supérieure à celle rapportée par Koide et al. (2002). Un autre soutien pour une action de BML-241 sur S1P3 a été obtenu par nos résultats que la stimulation S1P de ERK-1/2 dans les cellules cancéreuses du sein MCF-7 est abolie par BML-241 et cela est récapitulé par knockdown de S1P3 siRNA (Long et al., 2010b). De manière intéressante, la stimulation de S1P de ERK-1/2 dans les cellules MCF-7 est réduite par la toxine pertussis, indiquant une implication de S1P3 & g (Sukocheva et al., 2006). Cela pourrait suggérer une complexité accrue dans le comportement de BML-241 qui semble antagoniser une conformation de S1P3 – Gi qui est couplé à la voie ERK-1/2 dans les cellules MCF-7. Le BML-241 inhibe les augmentations intracellulaires induites par le calcium par le récepteur P2 ou la stimulation des récepteurs 1A-adrénergiques dans les cellules CHO et réduit la contraction de l’artère mésentérique stimulée par 1A-adrénocepteur (Jongsma et al., 2006). Cependant, la possibilité que la stimulation de ces récepteurs active la sphingosine kinase (catalyse la synthèse de S1P de sphingosine) pour favoriser la synthèse et la libération de S1P, qui peut alors agir sur les récepteurs S1P locaux (par exemple S1P3) dans l’artère (“ -out ” signalisation), ne peut pas être exclu pour le moment. En effet, nous avons également montré que BML-241 inhibe la relaxation induite par S1P- et anandamide des vaisseaux artériels coronaires intacts de l’endothélium (en bloquant la signalisation “ inside-out ” par S1P en réponse à l’anandamide). Ce dernier est également réduit par VPC23019 (Mair et al., 2010), tandis que W146, un antagoniste sélectif S1P1 (Wamhoff et al., 2008) n’a eu aucun effet (Mair et al., 2010). En plus de “ inside-out ” signalisation, la possibilité alternative que P2 ou les adrénocepteurs 1A puissent former des hétérodimères fonctionnels avec S1P3 et que BML-241 induise des effets allostériques sur P2 ou la signalisation médiée par les récepteurs 1A-adrénergiques via S1P3 n’a pas été exclue.JTE -013 (Ohmori et al., 2003) est largement utilisé comme un antagoniste S1P2 in vitro et est efficace in vivo, réduisant l’apoptose induite par la streptozotocine du pancréas β les cellules et l’incidence du diabète (Imasawa et al., 2010) et les réponses anaphylactiques déclenchées par les IgE (Oskeritzian et al., 2010). Ces deux modèles de maladies sont atténués dans SIP2 − / − souris, soutenant ainsi un rôle pour ce type de récepteur, et l’action de JTE-013 à S1P2. Comme le soulignent Salomone et Waeber (2011), JTE-013 a inhibé la liaison spécifique du S1P radiomarqué avec une CI50 de 17   ±   6 and 22 ± &#x02009 9   nM dans les cellules CHO surexprimant S1P2 recombinant humain ou de rat respectivement, et n’a eu aucun effet sur S1P1 ou S1P3 à des concentrations supérieures à 10 M (Ohmori et al., 2003). Nous avons confirmé que JTE-013 inhibait la mobilisation du calcium stimulée par S1P avec une IC50 de M dans les cellules HTC4 surexprimant S1P2, sans effet significatif sur la mobilisation du calcium S1P stimulée dans les cellules HTC4 surexprimant S1P3 à des concentrations aussi élevées que 10   μ M (Long et al., 2010a). Cependant, nous avons également démontré que JTE-013 n’est pas spécifique de S1P2 et inhibe la mobilisation du calcium stimulée par S1P dans les cellules HTC4 surexprimant S1P4 avec un Ki de 237 (Long et al., 2010a). En outre, la stimulation S1P de ERK-1/2 dans les cellules de cancer du sein MDA-MB-453, qui expriment endogène S1P2 et S1P4, a été inhibée par JTE-013 (10   μ M) et cela a été récapitulé par siRNA knockdown de S1P4, mais pas S1P2 (Long et al., 2010a). La capacité de JTE-013 à antagoniser S1P4 pourrait fournir une explication alternative pour la découverte que JTE-013 inhibe la vasoconstriction induite par S1P dans SIP2 & #; x02212; souris (Salomone et Waeber, 2011). Bien que S1P4 ait une distribution tissulaire plutôt restreinte confinée aux cellules immunitaires, cela peut ne pas être le cas comme en témoigne son expression dans les cellules cancéreuses du sein (Long et al., 2010a) ou, alternativement, les préparations hétérogènes peuvent contenir des cellules inflammatoires qui libèrent des vasoconstricteurs en réponse à S1P, médiée par S1P4.JTE-013 a également inhibé la contraction induite par les prostanoïdes, l’endothéline 1- et le KCl, cette dernière suggérant une perturbation de l’activité des canaux calciques de type L (Salomone et al., 2008). Cependant, la vasoconstriction de l’artère basilaire en prostanoïde et en KCl est réduite dans SK1 − / − souris (Salomone et al., 2010). De plus, nous avons trouvé que JTE-013 n’avait pas d’effet inhibiteur significatif sur la mobilisation du calcium S1P stimulée dans les cellules HTC4 surexprimant S1P3 (Long et al., 2010a) suggérant que JTE-013 (10   μ M) n’a pas d’activité sur S1P3 ou de signalisation de calcium en aval des récepteurs S1P.Pour souligner la complexité de la pharmacologie des ligands du récepteur S1P, nous soulignons SB649146 (Waters et al., 2006; Pyne et Pyne, 2008). SB649146 est un agoniste protéiforme de S1P1 (voir Kenakin, 2001 pour l’examen de l’agonisme protéiforme). SB649146 présente un agonisme inverse en réduisant l’activation Gi S1P1-médiation, l’antagonisme compétitif de S1P (déplace dihydro S1P (un agoniste S1P1) et inhibe S1P-stimulé activation de ERK-1/2 dans les cellules musculaires lisses des voies aériennes) et est un agoniste partiel lorsqu’il est utilisé seul, par exemple, le SB649146 stimule faiblement la voie ERK-1/2 sensible à la toxine pertussique dans les cellules musculaires lisses des voies respiratoires (Waters et al., 2006). L’effet de SB649146 est médiée par la liaison à S1P1 dans les cellules musculaires lisses des voies aériennes, car le traitement de ces cellules avec un oligonucléotide antisens spécifique de S1P1 a aboli l’activation stimulée par S1P de ERK-1/2 (Waters et al., 2003). SB649146 induit également l’endocytose d’un pool relativement petit de S1P1 dans les cellules musculaires lisses des voies respiratoires, compatible avec un effet agoniste partiel sur S1P1, mais inhibe l’endocytose S1P-stimulée / signalisation de S1P1 (Waters et al., 2006). L’action de VPC23019 ( qui a été initialement décrite comme un antagoniste S1P1 / 3, Davis et al., 2005) en tant qu’agoniste S1P3 sur la signalisation du calcium (Jongsma et al., 2009) pourrait également être expliquée par des complexités dans la pharmacologie GPCR. À cet égard, Jongsma et al. (2009) ont démontré que VPC23019 réduit l’accumulation d’AMPc stimulée par la forskoline dans les cellules CHO surexprimant S1P3, ce qui suggère qu’il pourrait fonctionner comme agoniste en se liant à et en stabilisant la conformation de S1P3 & Gi. De plus, le VPC23019 a stimulé la mobilisation du calcium, une réponse qui était sensible à la toxine pertussique et donc possiblement aussi médiée par S1P3 / Gi et un mécanisme 2-dépendant de PLC β 2-dependent (Figure ​ (Figure 1C) .1C). Fondamentalement, l’effet de VPC23019 sur la mobilisation de calcium S1P-stimulée (pour établir si elle inhibe S1P3 – Gq-médiation de la signalisation de calcium) n’a pas été testé. Par conséquent, l’effet potentialisateur de VPC23019 sur la vasoconstriction induite par S1P décrite par Salomone et Waeber (2011) pourrait aussi s’expliquer par un agonisme biaisé à S1P3 & Gi et une stimulation de la signalisation de PLC et de calcium, bien que cela nécessite une investigation formelle. . Cette interprétation n’est pas en contradiction avec les données obtenues en utilisant SIP3 − / − souris, où S1P-stimulé la mobilisation du calcium par les deux voies de signalisation Gi et Gq serait ablated.Davis et al. (2005) ont démontré que VPC23019 inhibait de manière compétitive la liaison de la GTP et de la S-S stimulée par S1P dans des membranes de cellules HEK 293T surexprimant temporairement S1P3 conjointement avec Gi2 muté mutant &#x003b1 ;, β 1 et γ 2 . Cependant, il convient de préciser que Davis et al. (2005) n’ont observé aucun effet agoniste de VPC23019 dans leur système de dosage. De plus, VPC23019 antagonise de manière compétitive la mobilisation du calcium stimulée par S1P dans les cellules T24 surexprimant de manière stable S1P3 (Davis et al., 2005) et se déplace de la S1P radiomarquée se liant aux récepteurs S1P1 ou S1P3 dans les cellules HEK 293T. Par conséquent, les différences trouvées dans les deux études semblent être centrées autour de la pharmacologie de S1P3 dans les différents systèmes de dosage utilisés. Le TY-52156, antagoniste sélectif de S1P3, restaure le flux sanguin coronaire réduit par S1P et inhibe l’activation dépendante de Rho et la signalisation calcique (Murakami et al., 2010), suggérant qu’il ne fait pas de distinction entre les conformations du récepteur S1P3. Cela contraste avec VPC23019 qui n’a aucun effet sur le flux coronaire (Murakami et al., 2010), peut-être parce qu’il pourrait ne pas antagoniser la signalisation conformationnelle S1P3-Rho. Dans la même étude, VPC23019 a été montré pour inhiber la liaison Eu-GTP dans les membranes de cellules surexprimant S1P3. Il convient également de noter que TY-52156 a été utilisé dans une seule étude à ce jour et est également un antagoniste S1P4 (Murakami et al., 2010). VPC23019 est un lipide phosphorylé et est donc un substrat possible pour les ectophosphatases de phosphate lipidique (LPP, pour revue, voir Pyne et al., 2005). Par conséquent, l’activité de la LPP pourrait limiter la disponibilité de VPC23019 au niveau des récepteurs S1P, ce qui pourrait expliquer les différences de pharmacologie dans certains systèmes cellulaires dépendant du niveau d’expression de la LPP. VPC23019 est également un agoniste complet de S1P4 et un agoniste partiel de S1P5 (Davis et al.

Lésion cérébrale traumatiqueCrénomotomieHumorrhée hémorragique Tumeur cérébraleHypertension incontrôléeCoagulopathies coxalentes et / ou maladie hépatique ou rénale avancéeAutres situations cliniques.Dans certaines circonstances, risque accru de thrombose chez une endoprothèse vasculaire précédemment placée (en particulier stents injecteurs de médicaments), thrombose veineuse profonde avec antécédents d’embolie pulmonaire, Les procédures neuroendovasculaires, l’insuffisance cardiovasculaire aiguë et le risque de thrombose aiguë, le traitement par anticoagulants et antiplaquettaires sont cruciaux. Au cours des dernières années, le nombre de patients recevant un traitement anticoagulant et antiplaquettaire chronique augmente régulièrement chez les patients adultes et pédiatriques (Gentilomo et al., 2011; Enomoto et al., 2014). La thromboembolie veineuse est un risque important chez les patients neurochirurgicaux. par les longs temps de fonctionnement de nombreuses procédures, repos au lit prolongé, immobilité liée aux déficits moteurs (par exemple, dans les blessures de moelle épinière ou les patients AVC), ainsi que la libération de quantités importantes de thromboplastine de tissu cérébral pendant la chirurgie et le trauma. Réduire l’œdème cérébral, les pertes de volume intravasculaire suite à une hémorragie sous-arachnoïdienne et l’atrophie du sel cérébral, etc.Même si la prophylaxie anticoagulante et antiplaquettaire est efficace pour réduire le risque de thromboembolie, son utilisation en neurochirurgie élective reste controversée.Un traitement antithrombotique péri-opératoire est pratiqué plus fréquemment et intensivement au cours des procédures neuroendovasculaires. Bien que l’anticoagulation n’augmente pas le risque de rupture d’anévrisme, elle augmenterait probablement le volume d’hémorragie en cas de rupture d’anévrisme et augmenterait ainsi la morbidité et la mortalité liées au traitement. Chirurgie des lésions parenchymateuses, telles que les tumeurs cérébrales, lorsque la chirurgie perturbe les petits vaisseaux Le nombre d’études n’a pas révélé de risque plus élevé chez les patients traités par héparine ou anticoagulation orale lorsque le temps de prothrombine / rapport international normalisé est étroitement surveillé (Altschuler et al., 1990; Constantini et al., 2001). ). D’autres études indiquent que l’incidence de l’hémorragie postopératoire est augmentée chez les patients subissant une chirurgie de tumeur cérébrale et recevant de l’héparine ou de l’énoxaparine (So et al., 1983, Dickinson et al., 1998). Rouine-Rapp et McDermott (2013) recommandent d’arrêter le clopidogrel en préopératoire et d’utiliser une thérapie de pontage avec Eptifibatide pendant la chirurgie (Rouine-Rapp et McDermott, 2013). Les effets bénéfiques du médicament étaient liés à son profil pharmacologique bénéfique: après administration intraveineuse, les concentrations plasmatiques sont atteintes en 5 min, l’inhibition maximale des plaquettes se produit en 15 min et les concentrations à l’état d’équilibre sont atteintes en 4 h. L’agrégation plaquettaire revient habituellement à la normale dans les 4 heures suivant l’arrêt du traitement (Rouine-Rapp et McDermott, 2013). Cependant, l’innocuité et l’efficacité d’un tel traitement de transition doivent être évaluées dans des études prospectives bien conçues dans divers groupes de patients neurochirurgicaux avant qu’il puisse être recommandé pour une utilisation clinique de routine.En conclusion, le nombre de patients recevant un traitement anticoagulant chronique augmente constamment et beaucoup de ces patients subissent des procédures neurochirurgicales. Ce problème nécessite une évaluation plus poussée pour optimiser les approches de traitement de ces patients. Chez les patients recevant un traitement anticoagulant / antiplaquettaire programmé pour une chirurgie intracrânienne, les bénéfices d’un tel traitement doivent être évalués par rapport aux risques associés.