Badanie roli PSB-KD107 – ligandu receptora GPR18 – w modulowaniu odpowiedzi prozapalnej i przeciwzapalnej w komórkach mikrogleju kostymulowanych LPS i IFN-γ

Mikroglej to wyspecjalizowane komórki układu odpornościowego znajdujące się w ośrodkowym układzie nerwowym, które nieustannie monitorują swoje otoczenie, chroniąc tkankę nerwową poprzez usuwanie uszkodzonych komórek oraz eliminację toksycznych agregatów. Jednakże w przypadku nadmiernej stymulacji mikroglej uwalnia cytokiny oraz reaktywne formy tlenu, co prowadzi do neurozapalenia. Receptor GPR18, który wykazuje silną ekspresję w mikrogleju, w ostatnim czasie stał się obiecującym celem terapeutycznym. Celem niniejszego badania była ocena dwóch wysoce selektywnych ligandów GPR18: agonisty PSB-KD107 i antagonisty PSB-CB27 pod kątem ich potencjalnych właściwości przeciwzapalnych w mysim modelu neurozapalenia in vitro. Neurozapalenie indukowano w komórkach mikrogleju BV-2 poprzez jednoczesne traktowanie ich lipopolisacharydem (200 ng/ml) oraz interferonem-γ (2.5 ng/ml), co skutkowało zwiększonym poziomem tlenku azotu (mierzonego za pomocą testu Griessa), a także podwyższonymi stężeniami cytokin prozapalnych (IL-1β, IL-6, TNF-α). W poniższych badaniach zastosowano dwa podejścia: terapeutyczne i ochronne. W schemacie terapeutycznym PSB-KD107 wykazał zależne od dawki i specyficzne dla cytokin działanie, przy czym najniższa dawka była najskuteczniejsza w redukowaniu IL-6, a najwyższa dawka umiarkowanie obniżyła IL-1β i TNF-α. W schemacie ochronnym PSB-KD107 charakteryzował się większym potencjałem w zmniejszaniu stanu zapalnego. Przedstawione tutaj wyniki potwierdzają, że PSB-KD107 wykazuje pewne właściwości terapeutyczne i ochronne, ale nie wystarczające do całkowitego wyeliminowania stanu zapalnego. Aby osiągnąć znaczące efekty terapeutyczne, konieczna jest dalsza optymalizacja. Co ciekawe, PSB-CB27 również doprowadził do zmniejszenia ekspresji cytokin pro-zapalnych. Projekt ten dostarczył cennych informacji na temat właściwości ligandów receptora GPR18, przyczyniając się do bardziej szczegółowego zrozumienia jego roli w neurozapaleniu.

Microglia are specialized immune cells found in the central nervous system (CNS) that constantly monitor their surroundings to protect neural tissue by clearing damaged cells and eliminating toxic plaques. However, when overstimulated, microglia release cytokines and reactive oxygen species, leading to neuroinflammation. The GPR18 receptor, which is highly expressed in microglia, has recently emerged as a promising therapeutic target. This study aimed to investigate two highly selective GPR18 ligands: an agonist PSB-KD107 and an antagonist PSB-CB27 for its potential anti-inflammatory properties in a mouse in vitro model of neuroinflammation. Neuroinflammation was induced in BV-2 microglial cells by co-treating them with lipopolysaccharide (LPS, 200 ng/ml) and interferon-γ (IFN-γ, 2.5 ng/ml), resulting in increased nitric oxide (NO) levels as measured by the Griess assay, as well as elevated concentrations of the pro-inflammatory cytokines (IL-1β, IL-6, TNF-α). In this study, two approaches were applied: therapeutic and protective. In the therapeutic scheme, PSB-KD107 demonstrated dose-dependent and cytokine-specific effects, with the lowest dose most effective for reducing IL-6 and the highest dose moderately decreasing IL-1β and TNF-α. In the protective scheme, PSB-KD107 exhibited more potential in reducing inflammation. The results reported here confirm that PSB-KD107 exhibits some therapeutic and protective properties, but not enough to fully resolve inflammation. To achieve significant therapeutic effects, further optimization is needed. Interestingly, treatment with PSB-CB27 also led to a reduction in pro-inflammatory cytokines expression. This project provided valuable insights into the properties of ligands interacting with GPR18, contributing to a more detailed understanding of its role in neuroinflammation.