コカインは、脳内皮接着分子と白血球の移動を促進します

コカイン関連血管障害における脳血管の白血球浸潤は、コカインが白血球の移動を促進する可能性があることを示唆しています。BMVECおよび星状細胞で構築されたin vitro血液脳関門（BBB）モデルにおける、ヒト脳微小血管内皮細胞（BMVEC）培養および単球の移動における白血球接着に対するコカインの影響を調査しました。コカイン（10（-5）から10（-9）m）は、BMVECへの単球と好中球の接着を促進しました。BBBモデルでは、コカイン（10（-4）から10（-8）m）が単球の輸血を強化しました。コカインは、内皮接着分子、細胞間接着分子-1（ICAM-1、CD54）、血管細胞接着分子-1（VCAM-1）、および内皮白血球接着分子-1（ELAM-1）の発現をBMVECの発現増加しました。ICAM-1発現に対するピーク効果は、治療後6〜18時間でした。ICAM-1はBMVECのコカインによって増加しましたが、ヒト臍静脈内皮細胞では増加しませんでした。また、単球のBMVECの共培養で増強は大きかった。ICAM-1発現は、転写メカニズムによって強化されました。ポリミキシンBは、コカインではなく、LPSによる接着分子のアップレギュレーションを阻害しました。LPS活性化BMVEC/単球共培養では、コカインが腫瘍壊死因子アルファおよびインターロイキン-6の分泌の増加を増加させました。まとめると、これらの発見は、コカインが脳の血管壁を横切る白血球の移動を促進することを示しています。コカインの効果は、炎症性サイトカインと内皮接着分子の増強された発現のカスケードを通して発揮されます。これらは、コカイン乱用の脳血管合併症の根底にある可能性があります。

Leukocyte infiltration of cerebral vessels in cocaine-associated vasculopathy suggests that cocaine may enhance leukocyte migration. We have investigated cocaine's effects on leukocyte adhesion in human brain microvascular endothelial cell (BMVEC) cultures and monocyte migration in an in vitro blood-brain barrier (BBB) model constructed with BMVEC and astrocytes. Cocaine (10(-5) to 10(-9) M) enhanced adhesion of monocytes and neutrophils to BMVEC. In the BBB model, cocaine (10(-4) to 10(-8) M) enhanced monocyte transmigration. Cocaine increased expression of endothelial adhesion molecules, intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1, CD54), vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), and endothelial leukocyte adhesion molecule-1 (ELAM-1) on BMVEC. The peak effect on ICAM-1 expression was between 6 and 18 h after treatment. ICAM-1 was increased by cocaine in BMVEC, but not in human umbilical vein endothelial cells, and the enhancement was greater in a coculture of BMVEC with monocytes. ICAM-1 expression was enhanced by a transcriptional mechanism. Polymyxin B inhibited up-regulation of adhesion molecules by LPS but not by cocaine. In LPS-activated BMVEC/monocyte coculture, cocaine increased secretion of tumor necrosis factor-alpha and interleukin-6. Taken together, these findings indicate that cocaine enhances leukocyte migration across the cerebral vessel wall, in particular under inflammatory conditions, but the effects are variable in different individuals. Cocaine's effects are exerted through a cascade of augmented expression of inflammatory cytokines and endothelial adhesion molecules. These could underlie the cerebrovascular complications of cocaine abuse.