Fingolimod (FTY-720) is Capable of Reversing Tumor Necrosis Factor Induced Decreases in Cochlear Blood Flow

Hypothesis: The potential of Fingolimod (FTY-720), a sphingosine-1-phosphate analogue, to revoke the changes in cochlear blood flow induced by tumor necrosis factor (TNF) was investigated. Background: Impairment of cochlear blood flow has often been considered as the common final pathway of various inner ear pathologies. TNF, an ubiquitous cytokine, plays a major role in these pathologies, reducing cochlear blood flow via sphingosine-1-phosphate-signaling. Methods: Fifteen Dunkin-Hartley guinea pigs were randomly assigned to one of three groups (placebo/placebo, TNF/placebo, TNF/FTY-720). Cochlear microcirculation was quantified over 60 minutes by in vivo fluorescence microscopy before and after topical application of placebo or TNF (5 ng/ml) and after subsequent application of placebo or FTY-720 (200 mu g/ml). Results: Treatment with TNF led to a significant decrease of cochlear blood flow. Following this, application of placebo caused no significant changes while application of FTY-720 caused a significant rise in cochlear blood flow. Conclusions: FTY-720 is capable of reversing changes in cochlear blood flow induced by application of TNF. This makes FTY-720 a valid candidate for potential treatment of numerous inner ear pathologies

Multiple sclerosis drug FTY-720 toxicity is mediated by the heterotypic fusion of organelles in neuroendocrine cells

FTY-720 (Fingolimod) was one of the first compounds authorized for the treatment of multiple sclerosis. Among its other activities, this sphingosine analogue enhances exocytosis in neuroendocrine chromaffin cells, altering the quantal release of catecholamines. Surprisingly, the size of chromaffin granules is reduced within few minutes of treatment, a process that is paralleled by the homotypic fusion of granules and their heterotypic fusion with mitochondria, as witnessed by dynamic confocal and TIRF microscopy. Electron microscopy studies support these observations, revealing the fusion of several vesicles with individual mitochondria to form large, round mixed organelles. This cross-fusion is SNARE-dependent, being partially prevented by the expression of an inactive form of SNAP-25. Fused mitochondria exhibit an altered redox potential, which dramatically enhances cell death. Therefore, the cross-fusion of intracellular organelles appears to be a new mechanism to be borne in mind when considering the effect of FTY-720 on the survival of neuroendocrine cells

Fingolimod (FTY 720) w leczeniu stwardnienia rozsianego

Fingolimod (Gilenya) to jedyny doustny lek immunomodulujący, który uzyskał rekomendację w Stanach Zjednoczonych w 2010 roku &#8212; w postaci rzutowo-remitującej stwardnienia rozsianego (RRMS, relapsing-remitting multiple sclerosis) i w Unii Europejskiej (UE) w 2011 roku &#8212; w wysoce aktywnej postaci choroby oraz jako lek drugiego rzutu w RRMS u chorych nieodpowiadających na leczenie interferonem &beta;. Mechanizm jego działania polega na blokowaniu receptorów S1P1, 3, 5 (sphingosine 1-phosphate) na limfocytach T, co ogranicza migrację limfocytów z węzłów chłonnych do krwi obwodowej, zmniejszając ich liczbę bez upośledzenia funkcji CD4+ i B. Hamujący wpływ fingolimodu na przebieg stwardnienia rozsianego wynika również z bezpośredniego działania antyapoptycznego na komórki oligodendrogleju poprzez hamowanie cytokin prozapalnych oraz aktywację mikrogleju. Przeprowadzono dwie zasadnicze próby kliniczne III fazy z zastosowaniem fingolimodu w RRMS. Pierwsza to 24-miesięczna próba FTY 720 Research Evaluating Effects of Daily Oral Therapy in Multiple Sclerosis (FREEDOMS), w której porównano skuteczność dwóch dawek fingolimodu (0,5 mg/d. i 1,25 mg/d.) z placebo, zaś druga &#8212; Trial Assessing Injectable Interferon Versus FTY 720 Oral in Relapsing-Remitting Multiple Sclerosis (TRANSFORMS) &#8212; to 12-miesięczna, wydłużona do 24 miesięcy próba, w której oceniano skuteczność i bezpieczeństwo fingolimodu podawanego doustnie w dawkach 0,5 mg/dobę i 1,25 mg/dobę w porównaniu z interferonem &beta;-1a (IFN&beta;-1a) podawanym w dawce 30 mg, domięśniowo, raz w tygodniu. Podobnie jak w pierwszym badaniu roczny wskaźnik rzutów był istotnie niższy w obu grupach &#8212; leczonych fingolimodem lub IFN&beta;-1a, podawanym domięśniowo (0,16 v. 0,20 v. 0,33). Korzystny efekt potwierdzono w badaniu rezonansu magnetycznego mózgu. W obu próbach oceniono objętość mózgu; ograniczenie zaniku mózgu w badaniu FREEDOMS wynosiło 38% w porównaniu z grupą przyjmującą placebo, natomiast w TRANSFORMS &#8212; 40% w porównaniu z leczonymi IFN&beta;-1a po 12 miesiącach terapii. W grupie otrzymującej 1,25 mg/dobę fingolimodu w 1. przypadku wystąpił zgon z powodu ciężkiej infekcji wirusem opryszczki powikłanej opryszczkowym zapaleniem mózgu, a w 2. zgon nastąpił w wyniku infekcji wirusem ospy wietrznej, mimo odstawienia fingolimodu i zastosowania dożylnej terapii przeciwwirusowej. W innym przypadku po 339 dniach leczenia fingolimodem wystąpiło opryszczkowe zapalenie mózgu. Pozostałe objawy niepożądane obejmowały łagodne postacie infekcji wirusem opryszczki oraz: infekcje dróg oddechowych, dróg moczowych, bradykardię, blok przedsionkowo-komorowy w czasie rozpoczynania leczenia fingolimodem, nadciśnienie tętnicze, obrzęk plamki żółtej, zwiększenie aktywności enzymów wątrobowych oraz zmniejszenie liczby limfocytów we krwi obwodowej, wynikające z mechanizmu działania fingolimodu. Należy podkreślić, że poważne działania niepożądane (rak skóry, rak piersi, ziarnica złośliwa) występowały w przypadku stosowania większej dawki fingolimodu, tj. 1,25 mg/dobę. U leczonych dotychczas fingolimodem chorych nie stwierdzono występowania wieloogniskowej postępującej leukoencefalopatii. Poza wyżej wymienionymi objawami niepożądanymi, ujawniającymi się w przypadku stosowania większej dawki leku, inne objawy niepożądane były podobne, jak w grupie przyjmującej placebo. W celu poprawy bezpieczeństwa leczenia fingolimodem w dawce 0,5 mg/dobę zalecono następujące postępowanie: kontrolę morfologii krwi obwodowej w czasie 6 miesięcy od rozpoczęcia terapii, ocenę aktywności enzymów wątrobowych oraz stężenia bilirubiny, badanie elektrokardiograficzne (kontrola u chorych przyjmujących b-adrenolityki, antagonistów wapnia, leki przeciwarytmiczne klas I&#8211;III, u chorych z blokiem przedsionkowo-komorowym II stopnia i wyższym w wywiadzie, chorobą węzła zatokowego, wydłużonym odstępem Q-T, chorobą niedokrwienną serca, rytmem serca < 55/min lub niemiarowością pracy serca). Przed rozpoczęciem leczenia u wszystkich chorych powinno być przeprowadzone podstawowe badanie okulistyczne (w UE zalecane tylko u chorych obciążonych czynnikami ryzyka). U pacjentów, którzy nie chorowali na ospę wietrzną bądź nie byli przeciw niej szczepieni, w przypadku braku przeciwciał, należy rozważyć wykonanie szczepienia przeciw tej chorobie (pierwsze podanie leku miesiąc po szczepieniu). Przed i po podaniu pierwszej dawki fingolimodu przez 6 godzin należy kontrolować tętno i ciśnienie tętnicze

Defective sphingosine-1-phosphate receptor 1 (S1P1) phosphorylation exacerbates TH17-mediated autoimmune neuroinflammation

Sphingosine-1-phosphate (S1P) signaling regulates lymphocyte egress from lymphoid organs into systemic circulation. Sphingosine phosphate receptor 1 (S1P1) agonist, FTY-720 (Gilenya™) arrests immune trafficking and prevents multiple sclerosis (MS) relapses. However, alternative mechanisms of S1P-S1P1 signaling have been reported. Phosphoproteomic analysis of MS brain lesions revealed S1P1 phosphorylation on S351, a residue crucial for receptor internalization. Mutant mice harboring a S1pr1 gene encoding phosphorylation-deficient receptors [S1P1(S5A)] developed severe experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) due to T helper (TH) 17-mediated autoimmunity in the peripheral immune and nervous system. S1P1 directly activated Janus-like kinase–signal transducer and activator of transcription 3 (JAK-STAT3) pathway via interleukin 6 (IL-6). Impaired S1P1 phosphorylation enhances TH17 polarization and exacerbates autoimmune neuroinflammation. These mechanisms may be pathogenic in MS

Immunosuppression for islet transplantation.

The development by the Edmonton group of a sirolimus-based, steroid-free, low-tacrolimus regimen is a significant breakthrough that allows the rate of insulin independence after islet transplantation to increase from 13% to 80% at 1 year ; however, the rate is reduced to 50% at 3 years, attributed to prolonged tacrolimus exposure. Recently, immunosuppression agents such as cyclosporine, mycophenolate mofetil, and the novel agent FTY 720 have been used instead of tacrolimus. Lymphocytedepleting antibodies such as anti-thymocyte globulin, alemtuzumab, and hOKT3gamma 1 (ala, ala) have been launched, and a costimulatory blockade of anti-CD40 monoclonal antibodies and CTLA4-Ig will be attempted in the near future. Moreover, the potential of a novel immunosuppressing peptide could now be realized using new technology called the protein transduction system. In this review, we show some of the most recent contributions to the advancement of knowledge in this field

Pericytes regulate vascular immune homeostasis in the CNS.

Pericytes regulate the development of organ-specific characteristics of the brain vasculature such as the blood-brain barrier (BBB) and astrocytic end-feet. Whether pericytes are involved in the control of leukocyte trafficking in the adult central nervous system (CNS), a process tightly regulated by CNS vasculature, remains elusive. Using adult pericyte-deficient mice (Pdgfb ret/ret ), we show that pericytes limit leukocyte infiltration into the CNS during homeostasis and autoimmune neuroinflammation. The permissiveness of the vasculature toward leukocyte trafficking in Pdgfb ret/ret mice inversely correlates with vessel pericyte coverage. Upon induction of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), pericyte-deficient mice die of severe atypical EAE, which can be reversed with fingolimod, indicating that the mortality is due to the massive influx of immune cells into the brain. Additionally, administration of anti-VCAM-1 and anti-ICAM-1 antibodies reduces leukocyte infiltration and diminishes the severity of atypical EAE symptoms of Pdgfb ret/ret mice, indicating that the proinflammatory endothelium due to absence of pericytes facilitates exaggerated neuroinflammation. Furthermore, we show that the presence of myelin peptide-specific peripheral T cells in Pdgfb ret/ret ;2D2 tg mice leads to the development of spontaneous neurological symptoms paralleled by the massive influx of leukocytes into the brain. These findings indicate that intrinsic changes within brain vasculature can promote the development of a neuroinflammatory disorder