2014. évi TDK konferencia

A matriptáz egy olyan kettes típusú transzmembrán szerin proteáz, amely kizárólag epithel sejteken, és epitheliális eredetű daganatokban jelenik meg. Jelenlegi kutatásunk célja újonnan szintetizált 3-amidinofenilalanin alapvázú szelektív matriptázgátlók bélhámréteg integritására gyakorolt hatásának meghatározása, valamint a matriptáz szerepének feltérképezése a paracelluláris permeabilitás modulálásában.

Kutatásunk során célul tűztük ki egy in vivo körülményekhez közelítő, a vékonybél apikális és bazolaterális kompartmentje közötti szabályozott anyagforgalom vizsgálatára alkalmas sejtmodell kifejlesztését, amelyhez egy membrán inzerten tenyésztett nem daganatos eredetű, sertés vékonybélhámsejt vonalat, az IPEC-J2 sejteket használtunk fel. A kezeléseket egy nem szelektív, szerin- proteáz inhibitor, a 4-(2-aminoetil)-benzoszulfonilfluorid (AEBSF), és több 3- amidinofenilalanin alapvázú szelektív matriptáz/TMPRSS2 inhibitor alkalmazásával végeztük. A matriptáz inhibitorokkal kezelt sejtréteg kompartmentjei között szignifikáns transzepitheliális elektromos rezisztencia (TER) csökkenést mértünk, a csökkenés mértéke és reverzibilitása függött az inhibitorok koncentrációjától és a sejtek differenciáltságától is. A csökkent barrierfunkciót támasztotta alá a megnövekedett paracelluláris permeábilitás is, amelyet párhuzamosan, fluoreszcein-izotiocianáttal jelölt dextrán molekula (FD4) átjutás fluorimetriás mennyiségi vizsgálatával bizonyítottunk. A matriptáz inhibitorokkal kezelt IPEC-J2 sejteken végzett Neutral red alapú citotoxicitási mérések alapján megállapítottuk, hogy a kontrollhoz képest a sejtek életképessége jelentős mértékben nem változott. Amplex reddel végzett hidrogén peroxid mennyiségi analízise alapján a gátlószerek bélbarrier integritás csökkentő hatása nem az oxidatív stressz előidézésén keresztül valósult meg. Kísérleti eredményeink szerint az occludin lokalizációja megváltozik a diklorobifenil-benzimidamid alapvázú matriptáz inhibitor kezelés hatására, amely a gátolt szerin-proteáz aktivitás hatására bekövetkező tight junction fehérjekomplex szerkezeti átalakulását mutatja.

Kísérleti eredményeink alapján a szelektív matriptáz inhibitorok az IPEC-J2 sejtréteg ellenállását csökkentették, és a paracelluláris marker, az FD4 apiko-bazolaterális transzportját növelték, valamint elősegítették az egyik tight junction fehérje, az occludin vándorlását a sejtmembránból a citoplazmába. A barrier integritás mérések alapján a matriptáz szabályozó hatással rendelkezik a paracelluláris permeabilitást meghatározó tight junction komplex kialakításában és fenntartásában. A matriptáz szerepének megértése jelentősen hozzájárulhat egyes bélgyulladások, mint a Crohn- betegség, colitis ulcerosa kezelési alternatíváinak kidolgozásához, vagy más, nagy gazdasági károkat okozó, haszonállatokban kialakuló fertőzéses eredetű állatbetegségek gyógyszeres terápiájának megtervezéséhez is.