Therapeutic potential of the novel histamine H4 receptor antagonist, JSJ in a model of neuropathic pain

Ból neuropatyczny powstaje w wyniku uszkodzenia lub choroby somatosensorycznego układu nerwowego, a częstość jego występowania w populacji ogólnej szacuje się od 3% do 10%. Większość dostępnych metod leczenia bólu neuropatycznego charakteryzuje się umiarkowaną skutecznością, dlatego konieczne jest poszukiwanie nowych metod terapeutycznych. Wyniki ostatnich lat sugerują, że układ histaminergiczny wydaje się być obiecującym celem dla nowych terapii, szczególnie receptory histaminowe typu 4 (H4R), których ekspresję wykazano w szlakach związanych z transmisją nocyceptywną. Co więcej, z uwagi na umiejscowienie receptorów H4 na komórkach układu immunologicznego, ich modulacja farmakologiczna może przyczynić się do obniżenia neurozapalenia towarzyszącego przebiegowi bólu neuropatycznego. W niniejszej pracy zbadano potencjał terapeutyczny nowego antagonisty receptora histaminowego H4, związku JSJ, w zwierzęcym modelu bólu neuropatycznego (model CCI, ang. Chronic constriction injury) oraz u zwierząt kontrolnych. Oceniano wpływ JSJ na bodźce mechaniczne (test von Frey’a) oraz termiczne (test zimnej płytki, test odsunięcia ogona). Badania behawioralne podzielone były na dwie części: wpływ jednorazowego podania JSJ w trzech dawkach (1, 20, 40 mg/kg) oraz ocenę wybranej dawki związku (20 mg/kg) u myszy kontrolnych. Wykazano dawko – oraz czaso – zależne przeciwbólowe działanie związku. Ocena przeciwzapalnego działania JSJ została przeprowadzona w modelu in vitro, w hodowli komórek mysiego mikrogleju (linia BV-2). JSJ (poza najwyższą zastosowaną dawką – 1mM) nie wpływał na zmiany żywotności komórek (test MTT) oraz obniżał stymulowany LPS wzrost tlenku azotu (test Griessa). Do dalszych badań biochemicznych wybrano dawkę 0,01 mM. Badania wykazały zahamowanie syntezy prozapalnych cytokin (IL-1β i IL-6) po zastosowaniu JSJ w wybranej dawce w komórkach stymulowanych lipopolisacharydem w teście ELISA. Testowany związek wykazał efekty analgetyczny w zwierzęcym modelu bólu neuropatycznego, a także działanie przeciwzapalne w modelu in vitro. Wyniki niniejszej pracy stanowią obiecującą perspektywę do dalszego badania antagonistów receptora H4 w leczeniu bólu przewlekłego.

Neuropathic pain is a result of damage or disease of the somatosensory nervous system, and its prevalence in the general population is estimated at 3% to 10%. Most available treatments for neuropathic pain have moderate efficacy, so research of new approaches is necessary. Recent results suggest that the histaminergic system appears to be a promising target for new therapies, especially histamine type 4 receptors (H4R), whose expression has been shown in pathways associated with nociceptive transmission. Moreover, due to the localization of H4 receptors on cells of the immune system, their pharmacological modulation may contribute to the reduction of neuroinflammation accompanying the course of neuropathic pain. In the present study, we investigated the therapeutic potential of a novel histamine H4 receptor antagonist, the compound JSJ, in an animal model of neuropathic pain (CCI model, Chronic constriction injury model; ) and in control animals. The effects of JSJ on mechanical (von Frey test), thermal (cold plate test, tail-off test) stimuli were evaluated. The behavioral studies were divided into two parts: the effect of a single administration of JSJ at three doses (1, 20, 40 mg/kg) and the evaluation of a selected dose of the compound (20 mg/kg) in control mice. Dose – and time – dependent action od the compound were demonstrated. Evaluation of the anti-inflammatory effect of JSJ was carried out in an in vitro model, in a culture of mouse microglia cells (BV-2 line). JSJ (except the highest dose used – 1 mM) didn’t affect changes in cell viability (MTT test) and reduced LPS – stimulated nitric oxide level (Griess test). A dose of 0,01 mM was chosen for further biochemical studies. The study showed inhibition of the synthesis of pro-inflammatory cytokines (IL-1β and IL-6) after treatment with JSJ at a chosen dose in cells stimulated with lipopolysaccharide in ELISA assay. The tested compound showed analgesic effects in an animal model of neuropathic pain, as well as anti-inflammatory effects in an in vitro model. The results of the present study provide a promising perspective to further investigation of H4 receptor antagonists in the treatment of chronic pain.