RANK-RANKL KEMİK YIKIMI VE ÖNLENMESİ Dr. Aşkın ATEŞ Ankara Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Reseptör Aktivatör Nükleer Faktör Kappa B (RANK) TNF reseptör süper ailesinin bir üyesidir. İntrasellüler kısımda üç parçadan (I, II, III) transmembran heterotrimer yapıda bir moleküldür. Ø Hematopoetik osteoklast öncül hücreler (monosit/makrofaj öncüller) Ø Olgun osteoklastlar Ø Kondrositler Ø Meme dokusu epitel hücreleri Ø Trofoblastlar Ø Dendritik hücrelerin yüzeyinde eksprese edilir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Reseptör Aktivatör Nükleer Faktör Kappa B Ligand (RANKL) OPG ligandı veya osteoklast diferansiasyon faktörü olarak da adlandırılan RANKL, TNF süper ailesine ait 38 kD ağırlığında, yapısında 316 aminoasit bulunan protein yapısında bir moleküldür RANKL, membrana bağlı 3 alt üniteden oluşan fonksiyonel bir moleküldür. Bir metalloproteinaz olan TNF-α konvertaz enzimi tarafından membrandan ayrılarak serbest hale geçer. Ø Osteoblast/stromal hücreler Ø Primitif mezanşial hücreler Ø Osteoklastlar Ø Kondrositler Ø Endotel hücreleri Ø Aktif T lenfositler tarafından eksprese edilir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara RANK’ın RANKL ile bağlanması hematopoetik monosit/makrofaj öncül hücrelerden osteoklastların farklılaşmasına (osteoklastogenez) ve olgun osteoklastların aktivasyonuna yol açar. TNF reseptör ailesinin üyeleri ile homolog yapıda bir protein olan ve aktif osteoblastlar tarafından sentezlenerek serbest hale geçen osteoprotegerin (OPG), RANKL’a affinite gösteren tuzakçı bir reseptördür. OPG, RANK ile yarışa girerek RANK-RANKL bağlanmasına engel olur. Böylece osteoklastogenezi ve osteoklast aktivasyonunu inhibe eder ve osteoklast apopitozunu arttırır. Osteoklast aracılı kemik resorpsiyonu, RANK-RANKL ve OPG-RANKL bağlanmaları arasındaki dengeye bağlıdır. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Osteoklast öncül hücreler ve olgun osteoklastların yüzeyinde bulunan RANK ile RANKL’ın bağlanması, RANK reseptör aktivasyonuna yol açar. Bu aktivasyon sonucunda ortaya çıkan sinyal iletimi, RANK’ın intrasellüler I, II ve III bölgeleri ve adaptör proteinlerin (TNF reseptör-associated faktörler, TRAF) etkileşimi ile gerçekleşir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara TNF Reseptör Associated Faktörler (TRAF) TRAF ailesi, TNF reseptör süper ailesi ve Toll/interlökin-1 reseptör (IL-1R) ailesini içine alan çeşitli sitokin reseptörlerinin intrasellüler sinyal iletimine aracılık eden protein yapısında adaptör moleküllerdir. TRAF ailesinin 7 üyesi tanımlanmıştır. RANK ligandına bağlandığında TRAF 2, TRAF 3, TRAF 5 ve TRAF 6 adaptör proteinleri aracılığıyla çeşitli sinyal yollarını uyarır. TRAF 2, TRAF 3 ve TRAF 5, RANK’ın sitoplazmik membrandan uzak distal kısmına bağlanırken, TRAF 6 membrana yakın proksimal kesimine bağlanır. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara TRAF TRAF 6, RANK sinyali için en önemli adaptör proteindir. TRAF 6 aracılığıyla RANK reseptör aktivasyonunun sonrasında NF-κB, ekstrasellüler regulated kinaz (Erk), e-Jun N-terminus kinazlar (JNK), fosfatidilinositol 3-kinaz (PI3K)/Akt, p38 mitojen aktive protein tirozin kinaz (MAPK) ve aktif T hücre C1 nükleer faktör (NFATC1) aktivasyonunu içeren çeşitli intrasellüler sinyal yolları uyarılır. RANKL, aynı zamanda c-Src ve TRAF 6 sinyal kompleksi aracılığıyla antiapoptotik serin/treonin kinaz Akt/PKB’i aktive eder. Osteoklast apoptozuna engel olarak, osteoklastların sağ kalımını arttırır. İntrasellüler sinyal yollarının uyarılması osteoklast öncül hücrelerden osteoklastların farklılaşmasına ve olgun osteoklastların aktivasyonuna yol açarak kemik rezorpsiyonunda rol oynar. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara RANK/RANKL/OPG ve İmmün Sistem Osteoklast aktivasyonuna bağlı kemik rezorpsiyonu ve osteoklastogenez üzerine etkilerinin yanısıra aktif T hücreleri, lenf bezleri, dalak, timus, intestinal lenfoid hücreler ve immatür CD4/CD8 timositlerde de RANKL ekspresyonu saptanmıştır. RANK ise dendritik hücreler, olgun T lenfositler ve hematopoetik öncül hücrelerin yüzeyinde eksprese edilir. RANK/RANKL lenfoid doku gelişimi, kemik iliğindeki T ve B lenfosit öncüllerinin olgunlaşmasında önemlidir. RANK/RANKL etkileşimi, dendritik hücrelerde Bcl-XL ile CD40’ın ekspresyonuna ve IL-12 sentezinde artışa yol açar. Ayrıca, dendritik hücreler tarafından aktifleştirilen T hücrelerin proliferasyonuna neden olur. RANKL’ın in vivo ortamda antijen sunan dendritik hücrelerin sayısında ve sağ kalımında artışa yol açtığı gösterilmiştir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara RANK/RANKL/OPG ve İmmün Sistem RANK/RANKL etkileşimi, antijen spesifik primer T hücre yanıtına ve memory T hücre yanıtına yol açar. RANK-RANKL sinyali, yüzey moleküllerinin ekspresyonunu etkilemez. T hücre aktivasyonundan 48 saat sonra maksimum düzeye ulaştığı ve 96 saat boyunca devam ettiği gösterilmiştir. CD40L ise hızlı bir şekilde eksprese edildikten sonra down-regülasyona uğrar. Sonuç olarak, CD40/CD40L etkileşimi, immün yanıtın erken fazını kontrol ederken, RANK/RANKL sinyali daha geç fazda rol oynar. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara RANK/RANKL/OPG ve İmmün Sistem RANK/RANKL sinyalinin dendritik hücre fonksiyonlarını, T hücre aktivasyonunu ve T hücre/dendritik hücre etkileşimini düzenlediği yapılan çalışmalarda gösterilmiştir. Solubl RANKL tuzakçı reseptörü olan OPG de, RANK gibi dendritik hücrelerin yüzeyinde bulunur. OPG, RANK/RANKL sinyali ile dendritik hücrelerin uyarılmasına yanıt olarak ortaya çıkan prolifere T lenfositlerden IL-6, IL-11, IL-12 ve IL-15 sentezini azaltır. OPG, bu etkileri ortadan kaldırarak immün yanıtı düzenleyebilir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara RANK/RANKL/OPG Sistemi ve Sitokinler TNF-α, IL-1, IL-11, IL-17 gibi birçok düzenleyici sitokinler de osteoklastogeneze aracılık eden mediatörleri uyararak kemik rezorpsiyonunu arttırır. IL-1 ve TNF-α, osteoblast ve stromal hücrelerden IL-17 sentezine yol açarak, RANKL sistemi aracılığıyla osteoklastogenezi uyarır. IL-17, osteoklastik kemik rezorpsiyonunda önemli bir sitokindir. IL-17, RANK’ı güçlü bir şekilde stimüle ederek osteoklastogenezi uyarır. IL-4 ise c-Fas ve NF-ATc1 sinyal yolunu ve RANK’ı inhibe ederek osteoklastların farklılaşmasına engel olur. IFN-γ, TRAF 6 ekspresyonunu selektif bir biçimde azaltarak, RANK sinyal yolunu inhibe eder. RANKL tarafından uyarılan transkripsiyon yollarının inhibisyonu, RANK aracılı osteoklastogeneze engel olur. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Romatoid Artritte Sitokin ve RANK/RANKL İlişkisi Romatoid artritte T hücre aktivasyonu ile birlikte kronik inflamasyona bağlı eklem hasarı vardır. Aktif inflamasyon bölgelerinde fokal kemik erozyonu, periartiküler osteoporoz ve azalmış kemik kitlesi ile birlikte yaygın kemik kaybı gelişir. Romatoid artritte inflamatuvar hücrelerden sitokin sentezi ve bunu takiben ortaya çıkan RANK/RANKL sisteminin aktivasyonu arasındaki bağlantı, eklem patolojisinin spektrumunu göstermesi bakımından, birleştirici özellikte bir örnek teşkil eder. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Romatoid Artritte Sitokin ve RANK/RANKL İlişkisi Romatoid artritte, inflamasyonlu sinoviyumdaki hücrelerden sentezlenen proinflamatuvar sitokinlerden TNF-α ve IL-1’in osteoklast farklılaşması ve aktivasyonu üzerine potansiyel etkileri in vitro ve in vivo çalışmalarla gösterilmiştir. Romatoid artritte, osteoklast öncül hücrelerin kaynağı sinoviyal dokuda bulunan makrofajlardır. Bu hücreler, M-CSF ve RANKL varlığında osteoklastlara dönüşür. Sinoviyal dokuda bulunan RANKL’ı ise sinoviyal fibroblastlar ve T lenfositler sentezler. IL-1, IL-11, IL-17, TNF-α, PTHrp ve PGE2 T hücrelerinde RANKL mRNA ekspresyonunu arttırırken, PTHrp ve PGE2 bu hücrelerde OPG mRNA ekspresyonunu azaltır. IL-6, hayvan stromal hücre kültüründe RANKL mRNA ekspresyonunu arttırır. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Romatoid Artritte Sitokin ve RANK/RANKL İlişkisi RANK/RANKL/OPG sistemi ve bu sitokinler birlikte çalışarak, RANKL/OPG oranını düzenlemek suretiyle kemik rezorpsiyonuna yol açarlar. Aktif makrofajlar ve T hücrelerinden sentezlenen TNF-α ve aktif makrofajlar ve sinoviyal fibroblastlar tarafından sentezlenen IL-1 osteoklastların aktivasyonu, farklılaşması ve sağ kalımına yol açar. In vitro ortamda TNF-α, CSF-1 ile birlikte osteoklast farklılaşmasını uyarır. In vivo ortamda TNF-α CD11b+hi osteoklast öncül hücrelerin çoğalmasına yol açar, ancak bu hücrelerin olgun osteoklastlara dönüşmesi için RANKL’a ihtiyaç vardır. IL-1, direkt olarak osteoklast aktivasyonu ve sağ kalımına yol açar. TNF-α ve IL-1, osteoblastlarda RANKL ekspresyonunu uyararak indirekt yolla osteoklastogenezi düzenler. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Romatoid Artrit ve RANK/RANKL/OPG Sistemi Romatid artritte aktif sinoviyal T hücreler, makrofaj ve sinoviyal fibroblastlarda hem membrana bağlı, hem de solubl formda RANKL ekspresyonu vardır. RANKL eksprese eden aktif T lenfositler ve sinoviyal fibroblastlar periferik kan mononükleer hücrelerden TRAP pozitif multinükleer osteoklast farklılaşmasına yol açar. OPG ise doza bağımlı bir şekilde osteoklastogenezi inhibe eder. Romatoid artritli hastaların serumlarında OPG ve sRANKL düzeyleri yüksek bulunmuştur. Anti-TNF-α tedavisinden sonra bu düzeyler normale iner. Romatoid artritli hastaların sinoviyumlarından (pannus dokusu) izole edilen hücrelerde RANKL mRNA saptanırken, normal sinoviyumda RANKL ekspresyonu olmaz. Bu bulgu, romatoid sinoviyal lezyonların gelişimi ile RANKL mRNA ekspresyonu arasında bağlantı olduğunu düşündürmektedir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Romatoid Artrit ve RANK/RANKL/OPG Sistemi RA’de pannus-kemik bileşkesi gibi RANKL ekspresyonunun maksimum olduğu bölgelerde osteoklastların saptanması, kemik erozyonunda osteoklastların primer rolü olduğunu ve en önemli mediatörün RANKL olduğunu düşündürmektedir. Bu gözlemler hayvan adjuvan artrit modellerinden elde edilen veriler ile de desteklenmiştir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Hayvan Modelleri Wu ve ardakaşları, BXD2 farelerdeki spontan eroziv artrit modelinde osteoklast gelişiminde RANKL’ın rolü olduğunu göstermişlerdir. Bu farelerde 6. ayda mononükleer hücre infiltrasyonu ile karakterize sinoviyal hiperplazi, kemik erozyonu ve eklem deformitesi gelişmiş ve RF titresi artmıştır. Bu modelde, çok sayıda osteoklastın erozyon bölgesinde makrofaj ve sinoviyal fibroblastların hemen yakınında bulunduğu gösterilmiştir. Sinoviyal fibroblastların spontan bir biçimde RANKL sentezleyerek, kemik iliği kökenli makrofajların osteoklastlara farklılaşmasına (osteoklastogenez) yol açtığı gösterilmiştir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Hayvan Modelleri Diğer RA hayvan modellerinde olduğu gibi, BXD2 farelerde de RANKL inhibisyonunun inflamasyon üzerine etki göstermezken, kemik kaybını tam olarak, kıkırdak kaybını ise kısmen engellediği gösterilmiştir. İnsan romatoid artritinde RANKL efektör fonksiyonlarının, OPG veya diğer ilaçlarla inhibisyonu kemik yıkımını önleyebilir ve kıkırdak hasarını azaltabilir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Hayvan Modelleri Zwerina ve arkadaşlarının yaptığı çalışmada, TNF-α ile oluşturulan artrit modelinde, sinoviyal inflamasyonun TNF-α’nın blokajı ile inhibe edildiği gösterilmiştir. Ancak, IL-1 reseptör antagonisti veya OPG (RANKL inhibisyonu) kullanıldığında inhibisyon elde edilememiştir. Anti-TNF-α, IL-1Ra veya OPG ile kombine edildiğinde ise additif etki gözlenmiş ve inflamasyon tama yakın şekilde bloke olmuştur. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Kemik erozyonu anti-TNF-α ve OPG tarafından bloke edilirken, IL-1Ra monoterapisi etkili olmamıştır. Anti-TNF-α ve OPG erozyon bölgesinde osteoklastların sayısını anlamlı olarak azaltırken, IL-1Ra’nin anlamlı bir etkisi gözlenmemiştir. IL-1Ra ve OPG kombinasyonu, osteoklast sayısında azalma bakımından, tek başına OPG tedavisine benzer etki göstermiştir. Anti-TNF-α ve OPG kombinasyonu, tek başına anti-TNF-α veya OPG monoterapileri ile karşılaştırıldığında osteoklast sayısını daha fazla azaltmış, ancak fark anlamlı bulunmamıştır. Hem ikili anti-TNF-α/IL-1Ra, hem de üçlü anti-TNF-α/IL-1Ra/OPG kombinasyonları osteoklast sayısında en belirgin azalmaya yol açmıştır. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Toluidin mavisi ile artiküler kartilajda proteoglikan kaybına bakılarak kıkırdak harabiyetinin miktarı değerlendirilmiştir. Anti-TNF-α ve IL-1Ra’nın tek başlarına uygulandığında kartilaj kaybını azalttığı, ancak kombine tedavinin daha etkili olduğu saptanmıştır. OPG’nin ise tek başına veya diğer sitokin inhibitörleri ile kombine verildiğinde kartilaj harabiyetini kısmen azalttığı gözlenmiştir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Hayvan Modelleri DBA-1 farelerdeki CIA modelinde, sinoviyal inflamasyon ve artritin şiddetiyle paralel şekilde RANK eksprese eden hücrelerin sayısında artış olduğu gösterilmiştir. Kortikal kemik ve periosta komşu sinoviyumda RANK pozitif hücrelerin sayısı artmıştır. Sinoviyal inflamasyona komşu periostal alanlarda ve trabeküler kemik erozyon bölgelerinde osteoklast benzeri hücrelerde ve sinoviyal dokuda RANK pozitif hücreler saptanmıştır. RANK pozitif hücrelerin yoğun olduğu alanlarda, aynı zamanda TRAP pozitif multinükleer osteoklast benzeri hücrelerin de saptanması, sinoviyum kaynaklı RANK pozitif osteoklast öncül hücrelerin osteoklastlara farklılaştığını düşündürmektedir. RANK ekspresyonunun olduğu alanlar, RANKL eksprese eden alanlarla benzerlik göstermiştir. Bu veriler, CIA modelinde kemik erozyonu gelişiminde RANK/RANKL sinyalinin önemli olduğunu düşündürmektedir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara IL-17 IL-17, osteoklastların yol açtığı kemik rezorpsiyonunda önemli bir sitokindir. IL-1 ve TNF-α, stromal hücreler ve osteoblastlardan IL-17 sentezleterek, RANKL aracılı osteoklastogenezi uyarır. IL-17’nin RA’li hastalarda kıkırdak hasarında da rolü vardır. RA’li hastalarda bu sitokinin düzeyi anlamlı biçimde artmıştır. Anti-IL-17 antikoru kültür ortamında RA sinoviyumunda osteoklast sentezini inhibe etmiştir. Chabaud ve Miossecl, üçlü kombinasyon şeklinde TNF-α, IL-1 ve IL-17 blokajının, her bir sitokinin tek başına yaptığından daha etkili biçimde RA’de sinoviyal inflamasyon ve kemik erozyonu gelişimini engellediğini göstermişlerdir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Hayvan Modelleri Fare CIA modelinde, anti-IL-17 antikor tedavisi ile sinoviyal inflamasyon, kıkırdak ve kemik harabiyetinin belirgin şekilde ortadan kalktığı gösterilmiştir. İmmünhistokimyasal analiz ile, tedaviden sonra sinoviyumda IL-1β ve RANKL pozitif hücrelerin sayısının belirgin olarak azaldığı gözlenmiştir. Bu şekilde, anti-IL-17 antikoru, RA’de eklem harabiyetinin engellenmesinde yeni bir tedavi stratejisi olabilir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara TNF-α: Proinflamatuvar ve prorezorptif mi? TNF-α, RA’de inflamasyonlu sinoviyal dokuda aktif T hücreler ve makrofajlar tarafından sentezlenir. TNF-α’nın inflamasyondaki rolü, bu sitokini hedefleyen biyolojik tedavilerin günümüzde RA’li hastalarda da kullanılmasına yol açmıştır. Hayvan modellerinde, TNF-α’nın inflamasyondan bağımsız olarak osteoklast farklılaşması ve fonksiyonunu düzenlediği gösterilmiştir. TNF-α, osteoblastlarda direkt veya indirekt yolla RANKL ekspresyonunu arttırarak ve osteoklast öncül hücreler üzerine direkt etki göstererek osteoklastların farklılaşmasına yol açar. Osteoklastogenezin optimum düzeyde olması için yeterli miktarda RANKL’a gereksinim vardır. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara hTNF-α Tg farelerden elde edilen verilere göre, serum TNF-α düzeyinin artması osteoklast öncül hücre popülasyonunda (CD11b+hi) artışa neden olur. Bu artış ile kemik erozyonunun şiddeti arasıda korelasyon olduğu bildirilmiştir. Bu farelerde anti-TNF-α tedavisinin osteoklast öncül hücrelerin sayısını azalttığı gösterilmiştir. Osteoklast farklılaşmasının tamamlanması için fonksiyonel bir RANK/ RANKL sinyaline gereksinim vardır. Infliximab ile TNF-α sinyalinin veya OPG·Fc ile RANKL sinyalinin blokajının osteoklast sayısında ve kemik erozyonunda eşit derecede azalmaya yol açtığı bildirilmiştir. Kombine tedavi ise ek bir katkı sağlamamıştır. OPG, TNF-α’nın indüklediği kemik yıkımını tama yakın oranda bloke eder. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara IL-1 Sinyali Yapı malarda, ILnda mononü Yapılan çalış alışmalarda, IL-1’in CSFCSF-1 varlığı varlığında mononükleer osteoklast öncü ncül hü hücrelerden osteoklastları osteoklastların farklı farklılaş laşması masına ve olgun osteoklastları osteoklastların aktivasyonuna neden olduğ olduğu gö gösterilmiş sterilmiştir. TNFTNF-α’ya benzer şekilde, ILIL-1 de osteoblast seri hü hücrelerde RANKL ekspresyonunu arttı arttırarak indirekt yolla osteoklastogenezi uyarı uyarır. hTNFhTNF-Tg farelerde Anakinra ile ILIL-1 sinyalinin blokajı blokajının, antiantiinflamatuvar etkisine rağ rağmen, osteoklast sayı sayısı ve kemik erozyonunu azaltı azaltıcı etkisi TNFTNF-α blokajı blokajı kadar etkili olmamış olmamışttır. Bu durum, ILIL-1 sinyalinin solubl ILIL-1Ra ile blokajı blokajı için, ILIL-1 reseptö reseptörünün % 95’ 95’inden fazlası fazlasının ILIL-1Ra ile iş işgal edilmesi gerekliliğ gerekliliğinden kaynaklanmış kaynaklanmış olabilir. İlginç lginç bir gö gözlem de, Anakinra’ Anakinra’nın antianti-TNFTNF-α antikoru (Infliximab (Infliximab)) ile kombine olarak farelere verilmesinin inflamasyon, inflamasyon, osteoklast sayı sayısı ve kemik yı yıkımını tama yakı yakın bir şekilde azaltması azaltmasıdır. Bu iki sitokin in vivo ortamda sinerjistik etki gö gösterir. Ancak, insanlarda RA tedavisinde ILIL-1 ve TNFTNF-α’nın kombine şekilde bloke edilmesi, ağı r immü a yol ağır immünsupresyona bağ bağlı infeksiyon riskinde artış artışa açacağı ndan, kullanı acağından, kullanılmamaktadı lmamaktadır. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Hayvan çalışmalarında, RANKL’ın osteoklastogenez için mutlak gerekli olduğu, kartilaj hasarında ise gerekli olmadığı saptanmıştır. Hem artrit gelişen kontrol farelerde, hem de RANKL knock-out farelerde kartilaj hasarı gözlenmiş olmakla beraber, hasar RANKL knock-out farelerde daha hafif olarak ortaya çıkmıştır. Bu veriler, RANKL’ın kartilaj hasarında mekanizması tam olarak anlaşılamamış düzenleyici bir role sahip olduğunu düşündürmektedir. Normal kartilajda RANK, RANKL ve OPG ekspresyonu gösterilmiştir. Kondrosit fizyolojisinde RANK/RANKL ekspresyonunun fonksiyonel rolü bilinmemektedir. Ancak hayvan artrit modellerinde yapılan çalışmalarda, OPG’nin RANKL aktivitesini inhibe ederek, artrit patogenezinde geri dönüşümsüz bir basamak olan kemik erozyonunu ve daha az oranda da kartilaj yıkımını engellediği gösterilmiştir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Osteoklastları direkt etkileyen tedavi stratejileri Fare artrit modellerinde OPG·Fc tedavisiyle RANKL’ın biyolojik aktivitesinin blokajı, inflamasyonun devam etmesine rağmen, osteoklast sayısını ve erozyonu doz bağımlı olarak azaltmıştır. OPG·Fc tedavisi, ilk kez post-menapozal kadınlarda denenmiştir. OPG·Fc’nin tek bir enjeksiyonunu takiben idrar N-telopeptid düzeyinde haftalarca devam eden azalma gözlenmiştir. Bu sonuç, kemik rezorpsiyon aktivitesinin azaldığı anlamını taşımaktadır. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Son yıllarda yapılan iki çalışmada OPG mRNA ekspresyonunu düzenleyen küçük moleküller tanımlanmıştır. q Bu moleküllerin fare artrit modelinde kemik kaybını engellediği gösterilmiştir q Bu moleküllerin tedavi ajanı olarak geliştirilmesi, RA’li hastalarda kemik erozyonunun engellenmesi bakımından yararlı olabilir ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Anti-RANKL Antikoru (AMG162) Anti-RANKL antikoru (AMG162), insanlardan elde edilmiş olan monoklonal bir antikordur. Bu antikorun anti-rezorptif etkisi ilk kez post-menapozal kadınlardaki randomize plasebo kontrollü çalışmada değerlendirilmiştir. Subkutan yolla tek doz AMG162 verilen hastalarda serum ve idrar NTX/ kreatinin oranında 2 hafta ile 3 ay arasında devam eden uzun süreli bir azalma gözlenmiştir. McClung ve arkadaşlarının yaptığı çalışmada ise postmenapozal kadınlara 1 yıl süreyle 30 ve 60 mg dozlarında Denosumab (AMG162) subkutan yolla 3-6 ayda bir verilmiştir. Denosumab alan kadınlarda kemik rezorpsiyon göstergeleri (serum ve idrar telopeptidleri) doz bağımlı bir şekilde azalmıştır. Bir yılın sonunda Denosumab alan grupta kemik dansitometri Değerleri, haftada bir 70 mg Alendronat alan gruba göre anlamlı olarak daha iyi bulunmuştur. Bu veriler, anti-RANKL Ab tedavisinin kemik rezorpsiyonu ile giden RA ve peridental hastalıkların tedavisinde etkili olabileceğini düşündürmektedir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara RANKL Aşısı Anti-RANKL tedavi hedeflerinden birisi de aşılamadır. Sıçanlarda RANKL yapısına Th hücreleri uyaran epitop yapının eklenmesiyle RANKL aşısı geliştirilmiştir. Aşı ile immünolojik tolerans ortadan kalkar ve B hücrelerinden nötralizan aktiviteye sahip poliklonal anti-RANKL antikor yanıtı gelişir. Sakaguchi ve arkadaşları, fare RA modelinde yaptıkları çalışmada, RANKL aşısı ile immünizasyon sonrasında osteoklast farklılaşması ve kemik yıkımının ortadan kalktığını ve farelerin hiçbirinde ciddi bir yan etki gözlenmediğini bildirmişlerdir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Anti-RANKL Tedavisinde Yeni Hedefler RANK · Fc OPG, OPG · Fc Anti-RANKL monoklonal Ab OPG benzeri peptidomimetikler RANKL aşısı INF-β, γ P38 MAPK inhibitörü JNK inhibitör IKK inhibitör NF-κB inhibitör Kalsinörin inhibitörleri NFAT inhibitörü ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Tedavi İle İlgili Sorunlar RANK/RANKL sistemini hedefleyen tedavi stratejileri doğal olarak diğer sistemlerde oluşabilecek yan etkiler konusunda endişeleri de beraberinde getirecektir. Bu uygulamaların en önemli dezavantajı, ajanların özgüllüğünün olmamasıdır. Hücre içi sinyal yolları diğer hücreler ve dokularda da önemlidir. Yan etkileri azaltmak için doku veya hücre spesifik inhibitörlerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara Tedavi İle İlgili Sorunlar RANK veya RANKL knock-out farelerde, gelişim evresinde lenf bezi gelişimi olmazken, erişkin dönemde lenf bezi fonksiyonunda bozukluk saptanmamıştır. OPG, TNF ile ilişkili apoptozu uyaran liganda (TRAIL) bağlanarak, TRAIL fonksiyonunu bozar. TRAIL gen delesyonu olan farelerde kimyasal karsinojenlere ve tümör metastazına artmış duyarlılık saptanmıştır. Her ne kadar Fc·OPG veya anti-RANKL antikoru ile yapılan klinik çalışmalarda malignite riskinde artış saptanmamış ise de, bu ajanlarla tedavi edilen hastalarda dikkatli olunması gerekir. RANK veya RANKL knock-out farelerde gebelik sırasında lobuloalveoler meme gelişimi ve laktasyonun olmadığı gözlendiğinden, antiRANKL tedavisinin meme dokusu üzerine olumsuz etkisi olabilir. ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU “Romatoid Artrit Patogenezi” 29 Mart 2006 Sheraton Otel, Ankara