Oleoylethanolamine y Palmitoylethanolamine modulan la permeabilidad intestinal in Vitro a través de TRPV1 y PPARa

Abstracto:Los cannabinoides modulan la permeabilidad intestinal a través del receptor cannabinoide 1 (CB1).  Los compuestos endocannabinoides-como oleoylethanolamine (OEA) y palmittoylethanolamine (PEA) juegan un papel importante en la regulación digestiva, y hipotetizó que también modularía la permeabilidad intestinal. La resistencia eléctrica transepitelial (TEER) se midió en células Caco-2 humanas para evaluar la permeabilidad después de la aplicación de OEA y PEA y antagonistas relevantes. Las células tratadas con AOE y PEA se teñiron para cambios citoesqueléticos de F-actina y se aplicaron lesiones para inmunoensayo. La OEA y la PEA se midieron mediante cromatografía líquida y espectrometría de masas tándem. OEA (aplicada apliáticamente, logEC50 25.4) y PEA (basolateralmente, logEC50 24.9; aically logEC50 25.3) aumentó la resistencia a Caco-2 en un 20–30% a través de un receptor transitorio potencial de vanilloide (TRPV)-1 y receptor activado por proliferador peroxisoma (PPAR)-a. Prevenir su degradación (mediante la inhibición de la hidrolasa de ácidos grasos) mejoró los efectos de la OEA y la PEA. OEA y PEA indujeron cambios citoesqueléticos inducidos y quinasa de adhesión focal activada y ERKs 1/2, y disminuyó las quinasas Y las quinasas Src 3 y 4. En las células Caco-2 tratadas con IFNg y TNFa, la OEA (a través de TRPV1) y pea (a través de PPARa) previno o revirtió el aumento de la permeabilidad inducido por citoquinas en comparación con el vehículo (0,1% etanol). PEA (basolateral) también invirtió mayor permeabilidad cuando se añadió 48 o 72 h después de las citoquinas (P< 0.001,="" via="" ppara).="" cellular="" and="" secreted="" levels="" of="" oea="" and="" pea="" (p="">< 0.001–0.001)="" were="" increased="" in="" response="" to="" inflammatory="" mediators.="" oea="" and="" pea="" have="" endogenous="" roles="" and="" potential="" therapeutic="" applications="" in="" conditions="" of="" intestinal="" hyperpermeability="" and=""  inflammation.—karwad,="" m.="" a.,="" macpherson,="" t.,="" wang,=""  b.,="" theophilidou,="" e.,="" sarmad,="" s.,="" barrett,=""  d.="" a.,="" larvin,=""  m.,="" wright,="" k.="" l.,="" lund,=""  j.="" n.,="" o’sullivan,="" s.="" e.="" oleoylethanolamine="" and=""  palmitoylethanol-="" amine="" modulate="" intestinal="" permeability="" in="" vitro=""  via="" trpv1=""  and=""  ppara.=""  faseb="" j.="" 31,="" 469–481="">

El tracto gastrointestinal humano (GI) forma la interfaz larg- est entre el entorno externo y el entorno interno (1). Aparte de sus funciones digestivas, constituye el elemento más complejo y evolucionado de la defensa inmune. Las células epiteliales intestinales, junto con sus recubrimientos mucosos, constituyen una barrera protectora, a través de la cual la permeación paracelular está regulada se- lectivamente por la contrac- tilidad de la proteína transmembrana dentro de las uniones herméticas intercelulares (2, 3), por lo tanto prevenir la pérdida de agua y solutos del intestino, al mismo tiempo que permite la absorción de agua y nutrientes, pero evitando la entrada de toxinas, antígenos y patógenos (4–6). El deterioro de la función de barrera tinal que conduce a la hiperpermeabilidad se asocia con una amplia variedad de enfermedades y condiciones humanas, por ejemplo agudamente en shock y disfunción multiórgano-sistema con isquemia esplancránica (3), sepsis (2), o, más  gradualmente, incluyendo la enfermedad inflamatoria intestinal (7–10), la enfermedad celíaca (11), el síndrome del intestino irritable (12, 13) y una serie de otras afecciones (14, 15). Los estudios familiares han demostrado que el aumento de la permeabilidad intestinal puede preceder a la pre-sentación clínica de la enfermedad inflamatoria intestinal (16-18). La regulación de la permeabilidad intestinal es poco derresista, y es necesaria una mejor comprensión para el desarrollo de intervenciones terapéuticas dirigidas específicamente a restaurar la permeabilidad normal (19).

Extractos de plantas de cannabis sativa se han utilizado anec- dótally durante más de 5 milenios para el tratamiento de trastornos giGI incluyendo náuseas, vómitos, anorexia, inflamación intestinal, y diarrea (20). Los endocannabinoides son moléculas de señalización de lípidos intercelulares derivadas del ácido araquidónico y sintetizadas a petición de precursores de membrana celular. Se encontró que los ejemplos se expresaban en el intestino hace sólo 20 años (21), y los endocannabinoides subsecuentemente y sus receptores fueron mostrados como reguladores clave de una variedad de func- ciones gastrointestinales, incluyendo emesis (22), motilidad intestinal (23) y secreción (24). Los endocannabinoides desempeñan un papel importante en la inflamación y la apoptosis (25, 26) y específicamente en la inflamación intestinal (27), abriendo la posibilidad de nuevas opciones terapéuticas (28).

Los endocannabinoides ejercen sus efectos mediante la activación de los receptores cannabinoides 1 y 2 (CB1 y CB2) (29) y otros sitios de acción objetivo, como los canales iónónicos potenciales de los receptores transitorios (TRP) (30), los receptores activados por proliferadores peroxisomas (PPAR) (31) y  los GPCR huérfanos GPR119 (32) y GPR55 (33). Todos estos sitios de destino se expresan en el tracto gastrointestinal.  Estos receptores, junto con los ligandos endocannabinoides y las enzimas responsables de su metabolismo, se conocen colectivamente como el sistema endocannabinoide (ECS). El ECS participa en la modulación de la motilidad gastrointestinal y la inflamación intestinal y está regulado en la inflamación intestinal. Nuestro grupo ha informado de que los cannabinoides modulan la capacidad de perme- intestinal in vitro en las células intestinales de Caco-2 (34, 35), que también se ha demostrado in vivo (36). Los cannabi- noids de origen vegetal D9tetrahidrocannabinol y cannabidiol invierten el aumento de la permeabilidad causado por EDTA o citoquinas a través de la activación CB1 (34, 35). Por el contrario, los endocannabi- noids anandamida (AEA) y 2-arachidonoylgcerol (2-AG) aumentan la permeabilidad de la monocapa Caco-2 a través de CB1 (34, 35), e inhibir su síntesis mejora los efectos de la inflamación en la permeabilidad, lo que sugiere que el La producción endógena de estos compuestos en re- esponse a la inflamación juega un papel en la promoción de cambios de per- meabilidad en el epitelio.

La oleoyletanolamina (OEA) es un compuesto endocannabinoide similar que no se une a los receptores cannabinoides (37). Se produce bajo demanda en los enterocitos, y su producción es estimulada por la ingesta de alimentos (38) o reducida por la privación de alimentos (39). Es un agonista PPARa (40) que activa los canales TRPV1 (41), y los GPCR huérfanos GPR55 y GPR119 (42). La administración de OEA presiona la ingesta de alimentos, inhibe el aumento de peso corporal (43) e induce la saciedad a través de la activación de PPARa (44). También tiene un papel en la regulación del metabolismo lipídico (45) y reduce los niveles de colesterol en ratones a través de PPARa (40, 46). La palmitoylethanolamina (PEA) es otro compuesto endocannabinoide similar a los niveles altos en el tracto GI superior en comparación con otros órganos y tejidos (39). Reduce la lesión intestinal y la inflamación en ratones a través de PPARa (47, 48). Más recientemente, se ha encontrado que la administración oral o intraperitoneal de PEA reduce la inflamación y el daño en la colitis inducida por ácido dinitro- benceno en ratones, mediada por PPARa, CB2 y GPR55 (49), y la inhibición de la enzima responsable de la PEA degradación también reduce la inflamación en 2 modelos de ratón de colitis (50).

En el presente estudio, se hipotetizó que la AOE y la PEA, que a menudo tienen acciones fisiológicas opuestas y farmacología que difieren de las de AEA y 2-AG, puedentambién modulan la permeabilidad intestinal y juegan un papel en la inflamación intestinal. Hemos planteado la hipótesis de que estos com- libras tendrían un efecto beneficioso sobre la per- meabilidad intestinal basada en sus efectos positivos in vivo en la inflamación simulada.