les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

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Magnus Bäck M.D., Ph.D. [email protected] Center for Molecular Medicine, Karolinska Institutet Department of Cardiology, Karolinska University Hospital Stockholm – Sweden Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes Conflicts of Interest: None

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Page 1: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Magnus Bäck M.D., Ph.D.

[email protected]

Center for Molecular Medicine, Karolinska Institutet

Department of Cardiology, Karolinska University Hospital

Stockholm – Sweden

Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Conflicts of Interest: None

Page 2: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

LXA4

ARACHIDONIC ACID

COX I & II

FLAP

5-LO

LTA4

PGD2 PGE2 PGF2a PGI2 TXA2 LTB4 LTC4

Isoprostanes

p450 EETs

15-LO

Cardiovascular Eicosanoid Research

Page 3: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Bäck et al., Pharmacol Rev 2011;63:539

Eicosanoid Receptors: BLT1R

Page 4: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Bäck et al., Pharmacol Rev 2011;63:539

BLT1

BLT2

CysLT1

CysLT2

Cardiovascular Eicosanoid Research

Montelukast SINGULAIR®

Zafirlukast ACCOLATE® Pranlukast ONON®

Page 5: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Endothelial Cells Leukocyte adhesion Release of vasoactive mediators

Leukocytes Monocyte recruitment and activation

Cytokine and protease secretion

T-lymphocyte-driven inflammation

PMN chemotaxis and protease release

Vascular SMCs

Migration, Proliferation

Vasoconstriction

Page 6: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

MK-886

Vehicle

Bäck et al., Circ Res 2007; 100:946

MK-886 decreased

atherosclerosis

in ApoE-/- Mice

BIIL284 decreased

intimal hyperplasia after

vascular injury in rats

BIIL284

Vehicle

Bäck et al., PNAS 2005;102:17501

BIIL 284 decreased in-

stent stenosis in

hyperlipidemic rabbits

BIIL284

Vehicle

Hlawaty et al., ATVB 2009;29:518

Page 7: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Human Carotid Atherosclerotic Lesions

Eaton et al. J Mol Med 2012;90:1223

Merge aSM-actin CysLT1R

Human Coronary Artery Smooth Muscle Cells

Merge aSM-actin CysLT1R

Page 8: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Contr BAPTA-AM EGTA

* * PA

I-2 m

RNA leve

ls

(2-D

DC

T)

0

6

5

4

3

2

1

*

LTC4 +MK571

PAI-2 m

RNA leve

ls

(Fol

d c

han

ge)

0

8

6

4

2

Contr LTC4

Eaton et al. J Mol Med 2012;90:1223

LTC4

+LPS CysL

T1R m

RNA L

eve

ls

(fol

d c

han

ge)

* *

Page 9: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Aortic Valve Stenosis

Page 10: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Leukotriènes

Stress mécanique

Cellules endothéliales

LDL

Lymphocyte T

Monocyte/ Macrophage

Cellule interstitielle valvulaire

Ostéoclaste

RECRUTEMENT & ACTIVATION LEUCOCYTAIRE

REMODELAGE VALVULAIRE

OSSIFICATION HÉTÉROTOPIQUE MMPs

Ostéopontine

TGFb APOPTOSE

Ostéoblaste

RUNx2

RUNx2 [Ca2+]↑

Ostéocalcine

BMPs

MMPs

DEPÔT CALCAIRE

CathépsineS

RANK

RANKL

OPG

CysLT1

DRO TRANSDIFFÉRENCIATION PHÉNOTYPIQUE

m ↓

Sain

Epaissi Calcifié

Bäck M, AMC Pratique 2012, 211:23

Page 11: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Nagy et al. Circulation. 2011;123:1316

Vimentin CysLT1 Receptor

Merge

Page 12: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Valvular Interstitial Cells treated with LTC4

LTC4

Control

LTC4

Control

30 min 24 h 2 weeks

BMP-2

mR

NA

Expr

ess

ion

(2

-DD

CT)

mR

NA

Expr

ess

ion

(2-Δ

ΔC

T)

PARP-1

*

*

Nagy et al. Circulation. 2011;123:1316 Nagy et al. BBRC. 2012;420:671

Page 13: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Summary

Leukotriene receptors transduce cardiovascular inflammation through effects on leukocytes, and on structural cells of the vascular wall and cardiac valves.

LT synthesizing enzymes and receptors are expressed in atherosclerotic lesions and stenotic aortic valves.

Leukotriene C4 induces nuclear calcium signaling and alterations of gene expression in vascular smooth muscle cells and valvular interstitial cells.

Anti-leukotrienes reduce atherosclerosis and intimal hyperplasia after vascular injury in animal models.

Page 14: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Leukotriene Receptors

Clinical Applications

Page 15: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Leukotriene Receptor Antagonists as First-Line or Add-on Asthma-Controller Therapy

Price et al., New Engl J Med 2011;364:1695

First-Line Controller Therapy Trial

PEF

(%

of

pred

icte

d)

Add-on Therapy Trial

Inhaled corticosteroids

Leukotriene Rec Antagonists

Long Acting b-agonists

Leukotriene Rec Antagonists

Page 16: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

hs-CRP

Leukotriene Receptor Antagonists Decrease Inflammation in Asthmatics

Retrospective analysis of a RCT comparing placebo with Montelukast (10 mg/d).

Allayee et al., Chest 2007;132:868

Page 17: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

The Register on Prescribed and Dispensed Pharmaceuticals in Sweden The Hospital Discharge Register The Cause of Death register Registers at Statistics Sweden -Swedish Total Population Register -Educational Register -Income Register To define the study population and to address socioeconomic confounding as a cause of observed associations.

Epidemiological Registry Study

Leukotriene Receptor Antagonists and Cardiovascular Outcome

Page 18: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

All Swedish residents >18 years

Subjects with prior myocardial

infarction N=153,937

Subjects with prior ischemic

stroke N=132,291

July 1, 2005

Dec 31, 2008

Myocardial Infarction (ICD-10: I21) Ischemic Stroke (ICD-10: I63)

Subjects without prior myocardial infarction

N=6,910,923

Subjects without prior

ischemic stroke

N=6,932,578

Page 19: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Sex Age Education: low /mid Income : low / mid Respiratory diagnosis: COPD, Asthma Respiratory medication prescription: Inhaled corticosteroids, Inhaled adrenergics, Inhaled anticholinergics, Sodium cromoglycate, Teophylamine Cardiovascular medication prescription: Betablockers (ATC C07), Calcium channel blockers (ATC C08), ACE-inhibitors & Angiotensin receptor blockers (ATC C09), Lipid modifying agents (ATC C10), Antithrombotic agents (Aspirin, clopidogrel)

Adjustments

Leukotriene Receptor Antagonists and Cardiovascular Outcome

Page 20: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

No. of

events

Event rate

(per 1000 PYAR) HR (95% CI) P-value

Incident Events 61,723 2.54 (2.52-2.56) 0.95 (0.80-1.1) 0.54

Recurrent Events 13,596 36.6 (36.0-37.2) 0.62 (0.39-1.0) 0.05

ACE-inh/ARB users 0.97 (0.55-1.72)

ACE-inh/ARB non-users 0.34 (0.14-0.82)

Ischemic Stroke

Ingelsson, Yin & Bäck. JACI 2012;129:702

No ACE inh/ARB 0.34 (0.14-0.82)

ACE inh/ARB 0.97 (0.55-1.72)

Page 21: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

No. of

events

Event rate

(per 1000 PYAR) HR (95% CI) P-value

Incident Events 78,843 3.26 (3.24-3.28) 0.97 (0.85-1.1) 0.58

Recurrent Events 18,620 40.7 (40.1-41.3) 0.93 (0.71-1.2) 0.58

Myocardial Infarction

Females 6,844 46.3 (45.2-47.4) 1.25 (0.89-1.8) 0.19

Males 11,776 38.8 (38.2-39.6) 0.65 (0.43-0.99) 0.046

Ingelsson, Yin & Bäck. JACI 2012;129:702

Page 22: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Montelukast use was associated with border-line significant beneficial effects in the secondary prevention of ischemic stroke. Significant interaction with angiotensin-modifying drugs. Montelukast use was associated with a significantly lower risk for recurrent myocardial infarction in males, but not in females. These data provide a first indication for a potential role of leukotriene receptor antagonists in secondary prevention of cardiovascular disease.

Leukotriene Receptor Antagonists and Cardiovascular Outcome

Ingelsson, Yin & Bäck. JACI 2012;129:702

Page 23: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Bäck et al. Br J Clin Pharmacol. 2013;75:280

Page 24: Les récepteurs de l’inflammation: l’exemple des eicosanoïdes

Acknowledgements Cardiovascular Eicosanoid Research

Edit Nagy Alison Eaton Daniel C. Andersson Sangeetha Ashok Kumar Marcelo Petri Center for Molecular Medicine Göran K. Hansson Department of Cardiology Reidar Winter Department of Medical Epidemiology & Biostatistics Erik Ingelsson Li Yin

Bichat Hospital, Paris Jean-Baptiste Michel

Charles Brink Xavier Houard Hania Hlawaty

INSERM, Montpellier Hospital

Jérémy Fauconnier Ariane Sultan

INSERM, Grenoble Hospital

Françoise Stanke-Labesque

INSERM, Nancy Hospital Athanase Benetos

Carlos Labat

French-Swedish Collaborations