Investigation of the anti-inflammatory activity of GPR18 ligands in a mouse in vitro model of LPS-induced neuroinflammation

Mikroglej jest pierwszą linią wrodzonej obrony immunologicznej w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) i pełni istotną rolę w chorobach neurodegeneracyjnych, którym towarzyszy stan zapalny. Dlatego też mikroglej jest obecnie interesującym celem badawczym. Receptor GPR18 wykazuje wysoką ekspresję w komórkach mikrogleju i jest rozmieszczony w całym OUN, co czyni go potencjalnym celem w leczeniu zapalenia układu nerwowego. Celem niniejszej pracy było zbadanie właściwości przeciwzapalnych trzech ligandów GPR18 (PSB-KK-1415, PSB-KK-1440 i PSB-KD107) oraz naturalnego kannabinoidu (Δ9-THC). Badania in vitro przeprowadzono na linii komórkowej mikrogleju BV-2, która posłużyła jako mysi model zapalenia układu nerwowego in vitro. W teście oceniającym aktywność metaboliczną komórek BV-2, badane związki wykazały umiarkowaną toksyczność, a wartości IC50 mieściły się w zakresie od 25,50 do 77,10 μM (PSB-KK-1440
Microglia are the first line of innate immune defence in the central nervous system (CNS), and various neurodegenerative disorders are characterised by microglia-mediated neuroinflammation. Therefore, microglia have become a novel target for a variety of diseases. The GPR18 receptor is highly expressed in microglia cells and distributed throughout the CNS, making it a potential target for the treatment of neuroinflammation. This study aimed to investigate the anti-inflammatory properties of three GPR18 ligands (PSB-KK-1415, PSB-KK-1440, and PSB-KD107) and a natural cannabinoid (Δ9-THC) in a mouse in vitro model of neuroinflammation. Based on the cell viability assay, IC50 values were obtained in the range of 25.50 to 77.10 μM (PSB-KK-1440 < PSB-KK-1415 < Δ9-THC < PSB-KD107), which indicates moderate toxicity against BV-2 cells. An in vitro neuroinflammation model was obtained by treating BV-2 cells with lipopolysaccharide (LPS) at a concentration of 1 μg/ml, which resulted in increased levels of nitric oxide (NO) in the Griess assay and upregulated mRNA expression of pro-inflammatory cytokines IL-1β, IL-6, and TNF-α (RT-qPCR). Results showed that all compounds were able to reduce the inflammatory process in BV-2 cells (this was not always a statistically significant result). PSB-KD-107 was the most active, and at the concentration of 1 μM reduced the levels of IL-1β (by 52%), IL-6 (by 42%), and TNF-α (by 35%) compared to LPS-activated BV-2 cells. The results of this study suggest that the GPR18 receptor could be a promising pharmacological target for neuroinflammation based on the anti-inflammatory properties presented.