Open Access

Jenny Vanessa Roxane Weber

• Ein durch einen chronischen Ethanolabusus vorgeschädigter Organismus erfährt nach Hämorrhagie/Reperfusions (H/R) Trauma eine vermehrte inflammatorische Antwort und höheres Ausmaß an hepatischer Schädigung. Dies ist mit häufigerem Auftreten von Komplikationen und verlängertem Intensivaufenthalt vergesellschaftet. Andere sowie eigene Studien haben gezeigt, dass durch D-JNK-1, ein spezifisches zellgängiges, proteaseresistentes Peptid, welches die c-Jun-N-terminale Kinase hemmt, die Inflammationsreaktion und das Ausmaß der hepatischen Schädigung nach H/R vermindert werden kann. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung, ob auch bei einem durch chronischen Ethanolabusus vorgeschädigten Organismus, die D-JNK-1 Gabe zu einer Abschwächung der Inflammation im Tiermodell führt. Des Weiteren sollte auch die Rolle des Transkriptionsfaktors NF-κB in der Inflammationskaskade unter D-JNK-1 Gabe bei der chronisch ethanolvorgeschädigter Leber genauer betrachtet werden. Wir arbeiteten mit einem H/R Modell, sowie einem etablierten chronischen Ethanol Fütterungsregime mittels Lieber-DeCarli Diät. Die Versuchstiere erhielten nach der Durchführung von Hämorrhagie vor der Reperfusion eine D-JNK-1- oder NaCl-Gabe. Zwei Stunden nach Beendigung des Versuches wurden Leberenzyme, Lactatdehydrogenase und pro-inflammatorische Zytokine im Serum sowie die Konzentrationen der pro-inflammatorischen Mediatoren im Lebergewebe untersucht. Die Aktivität von NF-κB und c-Jun wurde durch Nachweis der relativen Proteinexpression mittels Westernblot quantifiziert. Zusätzlich wurde die NF-κB Aktivierung immunhistologisch durch die GFP Färbung untersucht. Der Leberschaden wurde histologisch mittels HE-Färbung nachgewiesen. Durch eine 4-wöchige chronische ethanolhaltige Fütterung wird bei den Versuchstieren eine Steatosis hepatis, mit den entsprechenden strukturellen und funktionellen Veränderungen ausgelöst. Durch zusätzliche Durchführung der H/R-Prozedur wird eine relevante hepatische Schädigung sowie Inflammationsreaktion ausgelöst. NF-κB und c-Jun spielen in der Regulation der Inflammationsraktion nach H/R-Trauma eine wesentliche Rolle. Durch die chronische Ethanol-Fütterung kommt es ebenso wie durch die H/R-Prozedur zu einer Aktivierung von NF-κB und wenn auch in geringerem Ausmaß von c-Jun. Die Intensität der durch H/R-Trauma ausgelösten Inflammationsreaktion und des Gewebeschadens in der durch chronischen ethanolgeschädigten Leber kann durch eine eimalige D-JNK-1 Gabe im Tiermodel nicht wesentlich beeinflusst werden. In der Kontrollgruppe kann durch die D-JNK-1 Applikation jedoch eine Abschwächung der posttraumatischen Inflammationsreaktion beobachtet werden. Dies führt zu dem Schluss, dass nachdem im ersten Schritt die Grundlagen und Ursachen eines pathologischen Sachverhaltes untersucht wurden, im Anschluss an den zweiten Schritt, der weiterführenden Erforschung und Erarbeitung von therapeutischen Ansätzen, die erarbeiteten Ansätze in Hinsicht auf ihre Wirksamkeit bei Vorliegen weiterer Pathologien nochmals gesondert betrachtet werden müssen. Da das Zusammenspiel verschiedener pathologischer Zustände oftmals zur Zunahme der Komplexität führt und neue Sachverhalte aufzeigt. Jedoch bleibt es in weiterführenden Studien zu untersuchen, ob eine wiederholte Applikation des spezifischen c-Jun Inhibitors oder eine Erhöhung seiner Dosis sowie eine Modulation des Therapiezeitfensters die in vorherigen Studien beobachteten benefiziellen Effekte auch in diesem Modell herbeiführen können.
• Chronic ethanol (EtOH) abuse worsens pathophysiological derangements after hemorrhagic shock and resuscitation (H/R) that induce hepatic injury and strong inflammatory changes via JNK and NF-κB activation. Inhibiting JNK with a cell-penetrating, protease-resistant peptide D-JNKI-1 after H/R in mice with healthy livers ameliorated these effects. Here, we studied if JNK inhibition by D-JNKI-1 in chronically EtOH-fed mice after hemorrhagic shock prior to the onset of resuscitation also confers protection. Male mice were fed a Lieber-DeCarli diet containing EtOH or an isocaloric control (ctrl) diet for 4 weeks. Animals were hemorrhaged for 90 min (32 ± 2 mm Hg) and randomly received either D-JNKI-1 (11 mg/kg, intraperitoneally, i. p.) or sterile saline as vehicle (veh) immediately before the onset of resuscitation. Sham animals underwent surgical procedures without H/R and were either D-JNKI-1 or veh treated. Two hours after resuscitation, blood samples and liver tissue were harvested. H/R induced hepatic injury with increased systemic interleukin (IL)-6 levels, and enhanced local gene expression of NF-κB-controlled genes such as intercellular adhesion molecule (ICAM)-1 and matrix metallopeptidase (MMP)9. c-Jun and NF-κB phosphorylation were increased after H/R. These effects were further increased in EtOH-fed mice after H/R. D-JNKI-1 application inhibited the proinflammatory changes and reduced significantly hepatic injury after H/R in ctrl-fed mice. Moreover, D-JNKI-1 reduces in ctrl-fed mice the H/R-induced c-Jun and NF-κB phosphorylation. However, in chronically EtOH-fed mice, JNK inhibition did not prevent the H/R-induced hepatic damage and proinflammatory changes nor c-Jun and NF-κB phosphorylation after H/R. These results indicate, that JNK inhibition is protective only in not pre-harmed liver after H/R. In contrast, the pronounced H/R-induced liver damage in mice being chronically fed with ethanol cannot be prevented by JNK inhibition after H/R and seems to be under the control of NF-κB.