El péptido IDR-1002 induce la inhibición de la actividad de NF-κB y promueve la actividad de CREB en macrófagos estimulados con lipopolisacárido

Abstract

Inflammation is the main mechanism of the innate immune system against the harmful effects of pathogenic microorganisms. Although inflammation is considered a physiological response that is critical to protect and restore the tissue homeostasis, its control and resolution are fundamental to avoid chronic inflammatory conditions. During the last decade many research groups worldwide have made valuable progress on the molecular mechanisms that regulate inflammation. Their principal goal has been to design anti-inflammatory drugs that specifically inhibit pro-inflammatory molecular targets. The innate defense regulator (IDR) cationic peptides are promising anti-inflammatory drugs because they selectively and specifically modulate the innate immune system, effectively eliminate pathogenic bacteria such as Staphylococcus aureus and Escherichia coli from the infected tissues, and control inflammation. Although several reports have documented the anti-inflammatory properties of one of these peptides, IDR-1002, the inhibition mechanisms of pro-inflammatory cytokines expression and anti-inflammatory cytokines activation is not known in detail. Due to the important function of macrophages as regulatory cells of the inflammatory response, we decided to explore the role of the proinflammatory transcription factor NF-?B and the anti-inflammatory transcription factor CREB in the regulation of the pro- and anti-inflammatory cytokines expression, respectively when macrophages are treated with IDR-1002. We found that macrophages stimulated with lipopolysaccharide (LPS) expressed high amounts of the NF-?B-dependent genes TNF-? and COX-2; however, in the presence of IDR-1002 we observed a significant expression reduction of both pro-inflammatory molecules because this peptide strongly inhibited the I?B? phosphorylation and subsequently the NF-?B nuclear translocation. Furthermore, IDR-1002 induced an increase in the relative abundance of CREB phosphorylated at Ser133 through a mechanism that involved the activation of the protein kinases p38, ERK1/2, and MSK1.

La inflamación es el principal mecanismo de respuesta del sistema inmune innato, que nos defiende en primera instancia contra los efectos dañinos de microorganismos patógenos. Aunque la respuesta inflamatoria se considera un mecanismo fisiológico que se pone en marcha para proteger la integridad del tejido, su control y resolución son fundamentales para evitar situaciones inflamatorias crónicas que pueden provocar enfermedades degenerativas. En los últimos años el estudio de los mecanismos moleculares que controlan la inflamación ha llegado a ser un tema de frontera que permitirá diseñar fármacos que puedan regular la respuesta inflamatoria. Dentro de estos fármacos se encuentran los péptidos catiónicos sintéticos, denominados IDR (Innate Defense Regulator). Uno de estos péptidos, IDR-1002 regula selectivamente el sistema inmune, induce la eliminación eficaz de bacterias como Staphylococcus aureus y Escherichia coli de los tejidos y controla efectivamente la inflamación. Sin embargo, el mecanismo molecular que IDR-1002 activa para regular la expresión diferencial de citocinas pro- y antiinflamatorias no ha sido analizado en detalle. Debido a la importancia de los macrófagos en la regulación de la respuesta inflamatoria, decidimos explorar en este tipo celular la participación de CREB y NF-?B en el mecanismo activado por IDR-1002. Los macrófagos estimulados con LPS respondieron con un incremento significativo de TNF-? y COX-2; sin embargo, en presencia de IDR-1002 se observó una disminución significativa de estas dos moléculas pro-inflamatorias. La causa de esta disminución fue que IDR-1002 inhibió la translocación al núcleo de NF-?B, mediante la inhibición de la fosforilación de I?B?. Además, IDR-1002 causó un aumento en la abundancia relativa de CREB fosforilado en Ser133, por un mecanismo dependiente de la activación de p38, ERK1/2 y MSK1.