Der ER-Stress-Signalweg und seine Assoziation mit Entzündung und Apoptose im Skelettmuskel bei peritonealer Sepsis

Sepsis ist eine lebensbedrohliche Organdysfunktion, die durch eine dysregulierte Wirtsantwort auf eine Infektion ausgelöst wird. Eine Komplikation ist die Schädigung der Skelettmuskulatur (SM), critical illness myopathy (CIM). Die systemische Entzündungsreaktion führt zu Zellstress und damit zu vermehrten fehlgefalteten Proteinen im Endoplasmatischen Retikulum. In der Zelle startet die Unfolded Protein Response (UPR), die zell-protektiv wirkt, aber auch pro-apoptotische Wege auslöst. Ziel dieser Arbeit ist es, das Auftreten von ER-Stress, und die Aktivierung pro-apoptotischer Wege im SM von Patienten mit peritonealer Sepsis zu beschreiben. SM von Sepsispatienten und septischen Mäusen wurde untersucht. Die Analyse der Inflammation und der Aktivität der UPR erfolgte anhand der mRNA-Expression etablierter Marker. Zur Beschreibung der UPR und der pro-apoptotischen Signalwege wurden die Genexpressionen von ATF4, ATF6, XBP1, CHOP und CASP12 betrachtet. Zudem wurden histologische Färbungen im SM durchgeführt. Dabei wurden Färbungen mit CD68+-Makrophagen, TUNEL, CHOP und CASP12 analysiert. Die Ergebnisse der Sepsispatienten wurden mit Kontrollpatienten und Diabetes-Patienten verglichen. Laborwerte dienten zur Charakterisierung der Studiengruppen und zur Ermittlung von Korrelationen. Im Skelettmuskel von Sepsis-Patienten und -Mäusen konnte eine verstärkte Entzündungsreaktion durch vermehrtes CD68 und die Aktivierung der UPR durch die mRNA-Expressionen von XBP1u/s gezeigt werden. Die Betrachtung der Apoptose-Mediatoren CHOP und CASP12 ergab auf mRNA-Ebene kaum Unterschiede. Die Färbungen von CHOP und CASP12 lieferten Hinweise für die Assoziation von UPR und Apoptose im septischen Skelettmuskel. Die beschriebenen Ergebnisse waren im humanen und murinen Studienkollektiv vergleichbar. Die Ergebnisse können ein Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen der UPR im septischen SM sein und einen Beitrag zur Pathogenese der CIM leisten.