Литоспермовая кислота — новый ингибитор KLK5, ослабляющий проявления розацеа за счёт подавления сигнального пути TLR4/NF-κB и нормализации обмена фенилаланина

Введение: Розацеа — хроническое воспалительное заболевание кожи, в развитии которого участвует LL-37. Подавление избыточной активности сериновой протеазы калликреина-5 (KLK5) может снизить выработку LL-37 и тем самым уменьшить воспаление. Литоспермовая кислота (ЛК) — синтетическая фенольная карбоновая кислота растительного происхождения, обладающая выраженным противовоспалительным и антиоксидантным действием. Однако её влияние на розацеа не изучено. Цель исследования — оценить ингибирующую активность ЛК в отношении KLK5 и её терапевтический эффект при розацеа, а также установить возможные механизмы действия.

Методы: Для виртуального скрининга провели молекулярный докинг и молекулярно-динамическое моделирование взаимодействия ЛК с KLK5. У мышей создали модель розацеа путём инъекций LL-37. Терапевтический эффект ЛК оценивали по степени эритемы и результатам патоморфологического исследования (окраска гематоксилином и эозином, толуидиновым синим). Для количественной оценки экспрессии соответствующих генов и белков в сыворотке крови и коже спины применяли иммуноферментный анализ, количественную полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией, иммунофлуоресценцию и иммуноблоттинг. Изменения метаболитов сыворотки оценивали методом нетаргетной метаболомики.

Результаты: ЛК оказалась ингибитором KLK5 с высокой аффинностью: она взаимодействовала с ферментом посредством гидрофобных и водородных связей, образуя стабильный комплекс. У мышей с розацеа ЛК значительно уменьшала выраженность патологических изменений кожи и подавляла в её тканях экспрессию матриксной металлопротеиназы 9 (MMP-9), CD31, CD4+ и белков, связанных с KLK5. Кроме того, снижались концентрации провоспалительных цитокинов (интерлейкина 1β [IL-1β], IL-6 и фактора некроза опухоли α [TNF-α]) в сыворотке крови, а также экспрессия генов TLR2, MMP-9, KLK5, IL-1β, IL-6 и TNF-α в коже. Связываясь с KLK5, ЛК подавляла воспаление, регулируемое сигнальным путём TLR4/NF-κB, и тем самым улучшала состояние при розацеа. Метаболомический анализ выявил у больных мышей изменения 44 метаболитов; после лечения ЛК уровни 28 из них приблизились к нормальным. Анализ обогащения метаболических путей показал, что регуляция обмена фенилаланина — один из центральных механизмов действия ЛК.

Выводы: В исследовании впервые показано, что ЛК является новым ингибитором KLK5; это подтверждено молекулярным докингом и кинетическим моделированием. Результаты также свидетельствуют, что ЛК может ослаблять розацеаподобный дерматит за счёт одновременного подавления KLK5 и сигнального пути TLR4/NF-κB, а также коррекции метаболических нарушений, особенно обмена фенилаланина.