Η έκφραση των υποδοχέων των γλυκοκορτικοειδών στα περιφερικά μονοπύρηνα αίματος σε συσχέτιση με την διέγερση του άξονα και των πρωτεϊνών στρες hsp70 και hsp90 σε ασθενείς ΜΕΘ με σήψη ή τραύμα

Abstract

ΑBSTRACT. Purpose: To examine if the human glucocorticoid receptor (hGR) isoform-α mRNA and hGR protein expressions are deficient in the acute phase of sepsis (S) compared to systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and healthy subjects (H). To evaluate if the hGRα and hGR alterations are associated with cortisol changes, and if they are related to: 1) extracellular and intracellular heat shock proteins (HSP) 72 and 90α; 2) ACTH, prolactin, and interleukins (ILs); 3) the outcome.Methods: Patients consecutively admitted to a University Hospital Intensive Care Unit (ICU) with S (n=48) or SIRS (n=40) were enrolled in the study. Thirty-five H were also included. Total mRNA was isolated from peripheral blood samples and cDNA was prepared. RT-PCR was performed. Intracellular hGR and HSPs expression in monocytes and/or neutrophils was evaluated using 4-colour flow cytometry. Serum prolactin, ACTH and cortisol concentrations were also measured. ELISA was used to evaluate serum ILs and extracellular (e) HSPs (eHSP72, eHSP90α). Results: hGR protein was higher in S compared to H and SIRS; hGRα mRNA was higher in S compared to H (p<0.05). In sepsis, hGR protein and eHSP72 were higher among non-survivors compared to survivors (p<0.05). The hGR MFI and hGRα mRNA fold change were significantly related to each other (rs=0.64, p<0.001). Monocyte hGR protein expression was positively correlated to extracellular and intracellular HSPs, cortisol, and ILs and negatively to organ dysfunction (p<0.05). HSPs, hGR, and cortisol were able to discriminate sepsis from SIRS (AUROC >0.85, p<0.05). In sepsis, monocyte-hGR protein and eHSP72 were strong predictors of mortality (AUROC >0.95 p<0.04).Conclusions: Acute-phase sepsis is associated with increased hGR expression and cortisol concentrations, possibly implying no need for exogenous steroids. At this stage, hGR is able to predict sepsis and outcome, and is related to stress-activated bio-molecules and organ dysfunction.

Εισαγωγή: Ο υποδοχέας γλυκοκορτικοειδών (GR) εκφράζεται υποχρεωτικά σε όλους τους κυτταρικούς πληθυσμούς. Η έλλειψή του από τους ιστούς μπορεί να οδηγήσει σε χαρακτηριστικά παθολογικούς φαινότυπους. Πρόσφατα ερευνητικά δεδομένα παρέχουν ενδείξεις ότι η έκφραση του GR ελαττώνεται προοδευτικά σε πειραματικά μοντέλα σήψης, καθώς και ότι αυτή η διαδικασία οδηγεί σε μειωμένη ικανότητα της δεξαμεθαζόνης να μετακινείται προς τον πυρήνα του κυττάρου. Σκοπός: Nα εξετάσουμε εάν το αγγελιοφόρο RNA (mRNA) της ισομορφής α του ανθρώπινου υποδοχέα των γλυκοκορτικοειδών (hGRα) και η πρωτεϊνη hGR είναι ανεπαρκή σε ασθενείς με πρώιμη σήψη (Σ) σε σχέση με ασθενείς με μη-λοιμώδες σύνδρομο συστηματικής φλεγμονώδους απάντησης (SIRS) και υγιείς εθελοντές (Ε). Να εκτιμήσουμε εάν οι μεταβολές στη γονιδιακή και πρωτεϊνική έκφραση του υποδοχέα των γλυκοκορτικοειδών σχετίζονται με μεταβολές στα επίπεδα της κορτιζόλης και εάν συσχετίζονται με τις α) ενδοκυττάριες και εξωκυττάριες πρωτεϊνες θερμικού σοκ (HSP) 90α και 72 β) την προλακτίνη, ΑCTH και τις ιντερλευκίνες γ) την έκβαση.Μέθοδοι: Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε Πανεπιστημιακή Μονάδα Εντατικής Θεραπείας και συμμετείχαν 48 διαδοχικοί ασθενείς με πρώιμης έναρξης (<48 ώρες) σήψη (Σ) και 40 διαδοχικοί πολυτραυματίες με πρώιμης έναρξης (<48 ώρες) SIRS. H ομάδα ελέγχου περιελάμβανε 35 υγιείς εθελοντές (Ε). Έγινε απομόνωση RNA από ολικό αίμα με TRI Reagent, παρασκευή συμπληρωματικού DNA από RNA με τη μέθοδο της αντίστροφης μεταγραφής, και κατόπιν χρήση αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης πραγματικού χρόνου. Οι ενδοκυττάριες πρωτεΐνες hGR και HSPs στα μονοκύτταρα και ουδετερόφιλα υπολογίστηκαν με κυτταρομετρία ροής 4 χρωμάτων. Οι εξωκυττάριες HSPs και οι ιντερλευκίνες ορού υπολογίστηκαν με Elisa.Aποτελέσματα: Η πρωτεΐνη του hGR βρέθηκε αυξημένη στην ομάδα Σ σε σχέση με τις ομάδες Ε και SIRS (p<0,05), ενώ το hGRα mRNA βρέθηκε αυξημένο στην ομάδα Σ σε σχέση με την ομάδα Ε (p<0,05). Σε σηπτικούς, η πρωτεΐνη hGR και η εξωκυττάριος HSP72 ήταν υψηλότερα σε μη επιζώντες σε σχέση με τους επιζώντες (p<0.05). Η μέση ένταση φθορισμού της πρωτεΐνης hGR και η σχετική έκφραση του mRNA hGRα συσχετίζονταν σημαντικά μεταξύ τους (rs=0.64, p<0.001). Στα μονοκύτταρα, η έκφραση της πρωτεΐνης hGR συσχετίζονταν θετικά με τις ενδοκυττάριες και εξωκυττάριες HSPs, την κορτιζόλη και τις ιντερλευκίνες (p<0.05). Οι HSPs, η κορτιζόλη και η πρωτεΐνη hGR είχαν τη δυνατότητα διαχωρισμού των σηπτικών από την ομάδα SIRS με μεγάλη πιθανότητα πρόβλεψης (AUROC >0.85, p<0.05). Σε σηπτικούς ασθενείς, η πρωτεΐνη hGR στα μονοκύτταρα και η εξωκυττάριος HSP72 ήταν ισχυροί προγνωστικοί δείκτες της θνητότητας (AUROC >0.95 p<0.04).Συμπέρασμα: Η πρώιμου σταδίου σήψη συνοδεύεται από αυξημένη γονιδιακή και πρωτεϊνική έκφραση του hGR και αυξημένες συγκεντρώσεις κορτιζόλης, υποδηλώνοντας πιθανόν την μη ανάγκη χορήγησης εξωγενών κορτικοειδών. Σε αυτό το στάδιο, η έκφραση του υποδοχέα των γλυκοκορτικοειδών μπορεί να προβλέψει την παρουσία σήψης και την έκβαση και σχετίζεται με επαγόμενα από το στρες βιομόρια και οργανική δυσλειτουργία.