Komunikace mezi signálními systémy opioidních a TLR4 receptorů

Abstract

Opioidy se v klinické praxi využívají k léčbě akutní a chronické bolesti. Stereoselektivně se váží na opioidní receptory (OR) a aktivují signální kaskádu přes inhibiční Gi/o-proteiny, zprostředkující analgetický efekt. Jejich užívání ale provází mnoho nežádoucích účinků, jako je rozvoj závislosti, analgetické tolerance, alodynie, hyperalgezie, zácpa a periferní imunosuprese. Nedávné studie odhalily, že opioidy mohou také nestereoselektivně působit na receptor vrozené imunity pro rozpoznávání lipopolysacharidu (LPS), receptor 4 podobný Toll (TLR4). Ukazuje se, že některé z těchto účinků mohou být následkem právě této interakce. Ta indukuje expresi prozánětlivých mediátorů v centrální nervové soustavě (NS), za přítomnosti infekčního agens však může zánět naopak tlumit. Komunikace mezi receptorovými systémy OR a TLR4 probíhá na několika úrovních. Pochopení jednotlivých mechanismů by znamenalo velký přínos pro vývoj nových terapeutických strategií v opioidní analgetické léčbě, které by minimalizovaly její nežádoucí účinky, dále by mohlo dojít k využití protizánětlivého potenciálu opioidů. Klíčová slova: Opioidy, receptor 4 podobný Toll, buněčná signalizace, zánět, lipopolysacharid, cytokiny

Opioids are commonly used in clinical practice to treat acute and chronic pain. They stereoselectively bind to opioid receptors and trigger a signal cascade through inhibitory Gi/o- proteins, resulting in analgetic effects. However, their use can lead to various adverse effects, such as the development of addiction, analgetic tolerance, allodynia, hyperalgesia, constipation, and peripheral immunosuppression. Recent studies have found that opioids also bind non- stereoselectively to Toll-like receptor which belongs to innate immune system receptors recognizing lipopolysacharide. Findings suggest that some of these adverse effects may be a result of this interaction. It induces the expression of proinflammatory mediators in the central nervous system, but under certain conditions, it may also suppress inflammation. Communication between these different receptor systems occurs at multiple levels. Understanding these mechanisms could greatly benefit the development of new therapeutic approaches in opioid analgetic treatment, aiming to minimize their adverse effects, it could also lead to the therapeutic use of the antiinflammatory potential of opioids. Keywords: Opioids, Toll-like receptor 4, cellular signaling, inflammation, lipopolysaccharide, cytokine