Auswirkungen von Rhabarber auf die Expression des Glukokortikoidrezeptors und die Regulation der zellulären Immunität bei brandinduzierten septischen Ratten
Glukokortikoide (GC) sind essenzielle antiinflammatorische Hormone im menschlichen Körper, die eine kritische Rolle beim Schutz vor Schädigungen durch Stressoren wie Infektionen, Traumata oder Blutverlust spielen. Ihre biologischen Effekte werden hauptsächlich über den spezifischen Glukokortikoidrezeptor (GR) vermittelt. GR ist ein transkriptioneller Regulator mit modularer Struktur, bestehend aus mehreren Domänen, einschließlich der Ligandenbindungsdomäne, an die Glukokortikoide binden. Vor der Bindung an GC befindet sich der GR größtenteils im Zytosol, assoziiert mit einem Chaperon-Komplex, der Hitzeschockprotein 90 (hsp90) enthält. Nach der Bindung an GC dissoziiert GR von den Chaperon-Proteinen, exponiert nukleäre Lokalisationssequenzen und interagiert mit genomischen Glukokortikoid-Response-Elementen (GREs), um die Transkriptionsrate benachbarter Gene zu regulieren. GR interagiert mit diversen Proteinen wie Transkriptionsfaktoren, Kofaktoren und modifizierenden Enzymen, wodurch seine antiinflammatorische Kapazität eine zentrale Funktion einnimmt.
CD4+-, CD8+-, CD4+CD25+-T-Zellen, CD19+-B-Zellen und natürliche Killerzellen (NK-Zellen) sind entscheidend für die Elimination pathogener Erreger. CD4+- und CD8+-T-Zellen stellen die Hauptsubpopulationen der T-Zellen dar: CD4+-T-Zellen sind zentral für die angeborene und adaptive Immunität, während CD8+-T-Zellen virusinfizierte Zellen gezielt abtöten. NK-Zellen initiieren entzündliche Prozesse und induzieren apoptotische Lymphozytenreaktionen. Eine Dysfunktion dieser Zellen erhöht die Anfälligkeit für primäre und sekundäre Infektionen während einer Sepsis.
Aktuelle Studien betonen die Rolle der Immundysfunktion bei septischen Patienten. Die Modulation der GR-Expression unter Stress und die Aufrechterhaltung der Immunhomöostase sind daher von großer Bedeutung. Traditionelle chinesische Heilpflanzen wie Rhabarber (Rheum palmatum) zeigen potenzielle antiinflammatorische und immunmodulatorische Eigenschaften. Diese Studie untersuchte den Einfluss von Rhabarber auf die GR-Bindungsaktivität in Leberzytosol, die GR-Bindungskapazität in peripheren Blutleukozyten sowie die Anteile von CD4+-, CD8+-, CD4+CD25+-T-Zellen, CD19+-B-Zellen und NK-Zellen in peripheren Blutlymphozyten an einem brandinduzierten septischen Rattenmodell.
66 gesunde männliche Sprague-Dawley-Ratten wurden randomisiert in eine Sepsisgruppe (n=24), eine Rhabarbergruppe (n=24) und eine Kontrollgruppe (n=18) eingeteilt. Jede Gruppe wurde weiter in Untergruppen nach 12, 24 und 72 Stunden unterteilt. Das Sepsis-Modell wurde durch intraperitoneale Injektion von Endotoxin O111:B4 nach einer 30%igen Verbrennung dritten Grades etabliert. Die Rhabarbergruppe erhielt 50 mg/kg Rhabarberpulver in 1 ml Kochsalzlösung über eine Magensonde, während die anderen Gruppen Kochsalzlösung erhielten. Die GR-Bindungsaktivität und -kapazität wurden mittels Radioligandenbindungsassay analysiert. Die Lymphozytensubpopulationen wurden durch Durchflusszytometrie quantifiziert.
Die Ergebnisse zeigten eine zeitabhängige Abnahme der GR-Bindungsaktivität in Leberzytosol und der GR-Bindungskapazität in Leukozyten in der Sepsisgruppe, während diese Parameter in der Rhabarbergruppe zeitabhängig anstiegen. 12 Stunden post Sepsis waren die Anteile von CD4+-T-Zellen, das CD4+/CD25+-T-Zell-Verhältnis und CD19+-B-Zellen in der Sepsisgruppe signifikant erhöht, während NK-Zellen reduziert waren. Der Anteil von CD8+-T-Zellen war in der Sepsisgruppe reduziert, in der Rhabarbergruppe jedoch erhöht. Nach 72 Stunden war das CD4+/CD25+-Verhältnis in der Sepsisgruppe erhöht, in der Rhabarbergruppe jedoch gesenkt. Zudem zeigte die Rhabarbergruppe nach 72 Stunden einen signifikant reduzierten Anteil an CD19+-B-Zellen.
Die Studie folgert, dass Rhabarber antiinflammatorische und immunmodulatorische Effekte im Sepsisverlauf entfalten könnte. Die Modulation der GR-Expression und der zellulären Immunität unterstreicht das Potenzial von Rhabarber als therapeutischer Ansatz bei Sepsis. Die Morbidität und Mortalität der Sepsis in Intensivstationen bleiben hoch, wobei die Immunantwort eine Schlüsselrolle spielt. Frühere Studien zeigten, dass Rhabarber die TNF-α-Expression in Plasma und Leber reduziert. Dennoch bedarf der Zusammenhang zwischen GR-Expression, zellulärer Immundysfunktion und dem Mechanismus der Rhabarberwirkung weiterer Forschung.
Die Studie wurde durch die National Natural Science Foundation of China gefördert. Limitationen umfassen fehlende Überlebensdaten, eine begrenzte Tieranzahl pro Gruppe und unvollständige Indikatoren der angeborenen Immunität. Zusammenfassend bietet diese Arbeit neue Einblicke in die therapeutische Nutzung von Rhabarber bei Sepsis und unterstreicht die Notwendigkeit weiterer mechanistischer Studien.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000201