Οι πρωτεΐνες καταπληξίας και η γλουταμίνη στην ανοσολογική απόκριση ασθενών με σήψη

Abstract

Heat-Shock Proteins (HSPs) are molecular chaperones protecting cells against heat-shock (HS) or sepsis induced protein damage by activating homeostatic mechanisms, in an attempt to sustain a viable intracellular environment. L-Alanyl-Glutamine (L-Ala-Gln) is a pharmaco-nutrient commonly used in nutrition regimens due to its immunomodulatory effects. This study investigated whether L-Ala-Gln modulated heat shock protein-72 (HSP72) and HSP90α (HSP90α), T helper (Th)1, Th2, and Th17 cytokine expression in the peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of patients with severe sepsis (SS). Then the lipopolysaccharide (LPS) or HS induction of HSP72 and HSP90α in PBMCs of patients with severe sepsis (SS) or trauma-related systemic inflammatory response syndrome (SIRS) were assessed, in comparison to healthy individuals (H). Finally, any pre- or post-treatment modulating glutamine (Gln) effect was investigated.High-doses of L-Gln or L-Ala-Gln do not induce any of the Th1, Th2, and Th17 cytokine in either healthy or septic human PBMCs. High Gln doses suppress HSP72 in septic and control PBMCs. HSP90α time-series expression declines, contrasting the increasing trend of HSP72 in healthy controls. HSP90α sustains increased levels in septic supernatants, showing a characteristic longitudinal behavior needed further elucidation. Regarding baseline PBMCs levels, HSP72-mRNA and lymphocyte and monocyte mHSP72 and HSP90α proteins are higher among critically ill patients, further induced by HS, not by LPS. HSP72-proteins and mRNA are positively related to serum-cytokines and negatively to supernatant-cytokines, not been influenced by HSP72-polymorphisms, cortisol or illness severity. Gln may depress l/mHSP72 after exposure to LPS and enhance them after HS-induction, but it may not affect early-induced HSP72-mRNA. Contrasting the strong HS-induction of intracellular HSP90α of healthy individuals, the HS monocyte or lymphocyte HSP90α-tolerance effect might suggest a PBMCs’ inability to respond to fever in critical illness.

Σε αυτή την μελέτη, σε μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (peripheral blood mononuclear cells (PBMC)) ασθενών με σοβαρή σήψη (severe sepsis (SS)) συγκριτικά με ασθενείς με SIRS (systemic inflammatory response syndrome) που προκλήθηκε από τραύμα και υγιείς μάρτυρες, ερευνήσαμε την δράση της Gln πριν ή μετά από διέγερση με θερμικό σοκ ή με λιποπολυσακχαρίτη (lipopolysaccharide (LPS)). Συγκεκριμένα, ελέγχθηκε το ενδεχόμενο να ασκεί τροποποιητική δράση στην απάντηση της heat shock protein-72 (HSP72) και της heat shock protein-90α (HSP90α), τόσο ενδοκυττάρια και εξωκυττάρια όσο και σε επίπεδο γονιδιακής έκφρασης. Επίσης μελετήθηκε η επίδραση που έχει στις αναφερόμενες συνθήκες διέγερσης σε διάφορες φλεγμονώδεις και αντιφλεγμονώδεις κυτταροκίνες σε εξωκυττάριο επίπεδο στις προαναφερθείσες ομάδες ασθενών και υγιών μαρτύρων.Όσο αναφορά τα βασικά επίπεδα στα PBMCs ενδοκυττάριας HSP72 καθώς και έκφρασης του mRNA της HSP72 , στους ασθενείς σε κρίσιμη κατάσταση ήταν υψηλότερα και αυξήθηκαν ακόμα περισσότερο με το HS, αλλά όχι με το LPS. Τα επίπεδα της ενδοκυττάριας HSP72 και τα επίπεδα του mRNA της HSP72 έχουν θετική συσχέτιση με της κυτταροκίνες στο ορό των ατόμων της μελέτης, αλλά αρνητική συσχέτιση με τις κυτταροκίνες του υπερκειμένου των κυτταροκαλλιεργιών, δεν φάνηκε να επηρεάζονται από HSP72-πολυμορφισμούς,τα επίπεδα κορτιζόλης ή τη βαρύτητα της ασθένειας. Η Gln μπορεί να μειώνει τα επίπεδα της ενδοκυττάριας l/mHSP72 μετά την έκθεση σε LPS και να τα αυξάνει μετά από το HS, αλλά δεν ασκεί στατιστικά σημαντική διαφορά στην σχετική έκφραση του mRNA HSP72 στις δύο ώρες. Η έκφραση και η ενδοκυττάρια συγκέντρωση της HSP90α στα PBMC’s βρέθηκε αυξημένη στην οξεία φάση της φλεγμονής. Σε αντίθεση με την μεγάλη αύξηση της ενδοκυττάριας HSP90α μετά από έκθεση στο HS, την οποία παρουσιάζουν τα PBMCs των υγιών μαρτύρων, τα μονοκύτταρα και λεμφοκύτταρα των βαρέως πασχόντων δεν είχαν παρόμοια ανταπόκριση, το οποίο ενδεχομένως να υποδηλώνει μη ικανοποιητική ανταπόκριση στον πυρετό στη σοβαρή νόσο.