Behçet hastalığında nötrofil fonksiyonlarına nitrik oksit donör ve analoglarının etkisi

Abstract

ÖZET Behçet hastalığı etyopatogenezi henüz tam anlaşılamamış multisistemik bir hastalıktır. Endotelde ve immün sistemde meydana gelen fonksiyon bozukluğu, artmış sitokin yanıtı ve nötrofil hiperaktivitesi bu hastalığın patogenezinde yer aldığı düşünülen faktörlerdendir. Nitrik oksit molekülü inflamasyonun önemli mediatörlerinden biridir. Bugüne kadar pek çok enflamasyon modelinde nitrik oksit oluşumunun önlenmesi olumlu sonuçlar vermiştir. Sitokin uyarısı ile nötrofillerin ve makrofajların nitrik oksit sentezlediği gösterilmiştir. Nitrik oksitin bazal şartlarda kan akımı ve basıncının ayarlanmasında ve sinir sisteminde önemli fizyolojik rolleri vardır. Aynı zamanda endotel aktivasyonunu önleyerek antiinflamatuar etki de göstermektedir. Bu çalışmada bazı çalışmalara göre hiperaktif olduğu düşünülen Behçetli hasta nötrofillerinde nitrik oksit üretimi ile ilgili basamaklar üzerinde nitrik oksit inhibitörleri (L-N monometil-L-Arginin, L-NMMA ; aminoguanidine, AG) ve nitrik oksit donörü (S- nitroso-N-asetil-penicilamin, SNAP) ile inhibisyon yapılıp, bu inhibisyonun sağlıklı ve inflamatuar kontrollerle karşılaştırılması hedeflendi. Böylelikle inflamasyonun baskılanacağı ve nitrik oksit salınımı üzerinde etkisi olan maddelerin inflamasyon tedavisinde alabilecekleri roller araştırıldı. Behçet hastaları, sağlıklı ve inflamatuar kontrollerden oluşan üç grupta, adı geçen ajanların varlığında nötrofillerin oksidatif patlama ve fagositoz fonksiyonlarında meydene gelen değişiklikler incelendi. Her üç grupta da oksidatif patlamanının L-N monometil L-Arginine (L-NMMA), aminoguanidine (AG) ve S-nitroso-N-asetil-penicilamin (SNAP) ile inhibe olduğu görüldü. Sağlıklı kontol grubunda oksidatif patlamanın L-NMMA ile inhibisyonu diğer 60gruplara kıyasla anlamlı derecede yüksek bulundu (p<0.001). L-NMMA ile inhibisyon gruplar arası karşılaştırıldığında; sağlıklı kontroller ile inflamatuar kontroller ve sağlıklı kontroller ile Behçet hastaları arasında anlamlı farklar bulunurken (p=0.007 ve p=0.0004), Behçet hastaları ve inflamatuar kontroller arasında anlamlı bir fark bulunmadı. Aktif ve remisyonda Behçet hastaları iki grup halinde karşılaştırıldığında uyarılma oranlarının aktif Behçetii hastalarda her üç ajan varlığında da düşük olduğu görüldü. Oksidatif patlamanın inhibisyonunda L-NMMA varlığında aktif ve remisyondaki Behçet hastaları arasında anlamlı bir fark ortaya çıktı (p=0.041). Oksidatif patlama ikili gruplar arasında karşılaştırıldığında, L-NMMA varlığında sağlıklı kontrol grubu ile remisyondaki Behçet hastalarının hem uyarılma oranları, hem de yüzde (%) inhibisyonları arasında anlamlı fark bulundu (p=0.007 ve p=0.0004). Sağlıklı kontrol grubu ile aktif Behçet hastaları karşılaştırıldığında ise PMA ve SNAP varlığında uyarılma oranları arasında anlamlı fark saptandı (p=0.0005 ve p=0.009). Bu iki grup arasında, L-NMMA varlığında oksidatif patlamanın inhibisyonu istatistiksel olarak anlamlı bulundu (P=0.01). İnflamatuar grup ile hem aktif, hem de remisyondaki Behçet hastaları karşılaştırıldığında uyarılma oranları ve yüzde (%) inhibisyonlar arasında anlamlı fark bulunmadı. Her üç grupta da L-NMMA, AG ve SNAP varlığında fagositozun pozitif kontrole göre anlamlı bir şekilde inhibe olduğu görüldü. Fagositozun inhibisyonunda veriler arasında anlamlı farklar olabileceği düşünülse de, muhtemelen hasta sayısının azlığı ve standart sapmaların yüksekliği nedeni ile istatistiksel olarak hem fagositoz oranları, hem de fagositozun yüzde (%) inhibisyonları arasında gruplar arası ve maddeler arası anlamlı fark bulunmadı. 61Sonuç olarak; çalışmamızda, Behçet hastalarında nitrik oksit inhibitörleri (L-NMMA ve Aminoguanidin) ve nitrik oksit donörü olan SNAP, nötrofil fonksiyonlarından oksidatif patlama ve fagositoz üzerinde inhibisyon yapmışlardır. Fakat bu etki, sağlıklı ve inflamatuar kontrollerin nötrof illeri üzerindeki etkiden farklı olmamıştır. L-NMMA ile oksidatif patlamada meydana gelen inhibisyon diğer ajanlara göre daha belirgin görünmektedir. Behçet hastalığında artmış bulunan nötrofil fonksiyonlarının yol açtığı inflamasyonun baskılanmasında nitrik oksit donör ve inhibitörlerinin olumlu rolleri olabilir. 62

SUMMARY Behcet's Disease is a systemic vasculitis of unknown etiology. A regulation defect in the immune system, increased neutrophilic phagocytosis, superoxide production, cytokine response and endothelial dysfunction are implicated in the etiopathogenesis. The observed neutrophil hyperactivity may be due to the abundance of monocyte and T cell derived cytokines in the sera of Behcet's Disease. The short-lived, highly reactive NO radical is implicated in many physiological roles, including vascular homeostasis and neurotransmission. Nitric oxide is also an important inflammatory mediator and known to be produced by neutrophils and macrophages upon stimulation with proinflammatory cytokines. The inhibition of the induced nitric oxide synthase enzyme selectively by aminoguanidine or the inhibition of production of nitric oxide by nitric oxide analog (L-N monomethyl-L-Arginine, L-NMMA) may result in the attenuation of the inflammatory response. Nitric oxide donors, like S-nitroso-N-acetyl-penicillamine (SNAP), are shown to inhibit neutrophil functions in several studies. We think that the inhibition of nitric oxide synthesis may result in the attenuation of the inflammatory response in Behcet's Disease. In order to test this hypothesis, we studied the effects of L-NMMA, SNAP and AG on the oxidative burst and phagocytosis functions of neutrophils in vitro. The results are compared with healthy and inflammatory controls. The results of our study can be summarized as: * Both oxidative function and phagocytosis of neutrophils are inhibited in all groups (patients with Behcet's Disease, inflammatory and healthy controls). 63* For the inhibition of oxidative burst, in the presence of L-NMMA, the difference between the groups was statistically significant. In the presence of L-NMMA oxidative burst function of neutrophils from healthy controls is inhibited more than other groups. The oxidative bursts of inflammatory control group and patients with Behcet's Disease were not different in the presence of L-NNMA. The other agents did their expected inhibition in the same way for all of the groups and this inhibition is not found to be statistically significant. * The basal activation of the neutrophils from Behcet's Disease was higher and following stimulation with PMA, the stimulation index of the same neutrophils was lower than the other groups. This finding is consistent with the other studies and emphasizes the effect of cytokine profile in maintaining this hyperactivity. * In the presence of L-NMMA, the difference between the inhibition of oxidative burst function was statistically significant in patients with active Behcet's Disease when compared to the patients in remission. * Only in the presence of L- NMMA the inhibition of phagocytosis seems to be different between three groups, but this difference is not found to be statistically significant. For the inhibition of phagocytosis there was also no significant difference between the agents, L-NMMA, AG and SNAP. Nitric oxide seems to represent a potential new target for pharmacological intervention in selected inflammatory diseases. In this aspect, consideration of all NO roles, both constitutive and induced will be important in basing new therapies on our advancing knowledge. The inhibition of excessive and damaging production of NO by more selective inhibitors while sparing the physiologic protective function of NO by influencing its availability, may be a promising therapeutic modality in the near future. 64 - ' 1In conclusion; nitric oxide donors and inhibitors may provide a therapeutic benefit in the prevention of inflammation by suppressing the neutrophil hyperactivity in Behcet's Disease. 65