Synergistyczne działanie formuły chińskiej z prednizonem w leczeniu tocznia

Metodyka badania naukowego

Badanie przeprowadzono w modelu zwierzęcym, wykorzystując myszy MRL/lpr (model tocznia rumieniowatego układowego) oraz myszy C57BL/6 jako grupę kontrolną. Jest to eksperymentalne badanie interwencyjne, w którym oceniano wpływ tradycyjnej formuły chińskiej Jieduquyuziyin prescription (JP) stosowanej samodzielnie oraz w kombinacji z prednizonem w leczeniu tocznia rumieniowatego układowego. Badanie obejmowało również eksperyment ko-housingowy (współzamieszkiwanie myszy), mający na celu ocenę roli mikrobioty jelitowej w mechanizmie działania badanych substancji.

Kto był badany?

Badanie przeprowadzono na samicach myszy MRL/lpr, które stanowią model zwierzęcy tocznia rumieniowatego układowego (SLE), oraz na myszach C57BL/6 jako grupie kontrolnej. Myszy były w wieku 8 tygodni i zostały podzielone na kilka grup eksperymentalnych, w tym: grupę kontrolną (otrzymującą wodę), grupy otrzymujące niską dawkę prednizonu (5 mg/kg masy ciała), wysoką dawkę prednizonu (10 mg/kg masy ciała), JP (15,6 g/kg masy ciała) oraz kombinacje prednizonu z JP. W eksperymencie ko-housingowym badano transfer mikrobioty jelitowej między myszami leczonymi prednizonem a tymi leczonymi JP poprzez umieszczenie ich w jednej klatce.

Opis badania

Głównym celem badania było określenie synergistycznych i łagodzących efektów formuły Jieduquyuziyin prescription (JP) stosowanej w kombinacji z glikokortykosteroidami (GCs) w leczeniu tocznia rumieniowatego układowego. JP to tradycyjna formuła chińska składająca się z 10 ziół, stosowana empirycznie w leczeniu SLE.

Badanie przeprowadzono w dwóch głównych etapach. W pierwszym etapie myszy MRL/lpr podzielono na sześć grup: grupę modelową (MT), grupę otrzymującą niską dawkę prednizonu (PL), grupę otrzymującą niską dawkę prednizonu w kombinacji z JP (PLJP), grupę otrzymującą wysoką dawkę prednizonu (PH), grupę otrzymującą wysoką dawkę prednizonu w kombinacji z JP (PHJP) oraz grupę otrzymującą tylko JP. Leczenie prowadzono przez 8 tygodni.

W drugim etapie przeprowadzono eksperyment ko-housingowy, w którym myszy leczone prednizonem współzamieszkiwały z myszami leczonymi JP w proporcji 1:3. Ze względu na koprofagiczne zachowanie myszy, oczekiwano, że mikrobiota jelitowa myszy leczonych prednizonem będzie ewoluować w kierunku mikrobioty myszy leczonych JP.

Oceniano aktywność choroby poprzez pomiar poziomów przeciwciał przeciwjądrowych (ANA) i przeciwciał przeciwko dwuniciowemu DNA (anti-dsDNA) w surowicy, stężenia białka w moczu, indeksu śledziony oraz odsetka komórek B ośrodków rozmnażania (GC B) i komórek plazmatycznych w śledzionie. Dodatkowo oceniano efekty uboczne prednizonu poprzez analizę parametrów oksydacyjnych i zapalnych w wątrobie, w tym całkowitej dysmutazy ponadtlenkowej (T-SOD), dialdehydu malonowego (MDA), interleukiny-6 (IL-6) i czynnika martwicy nowotworu alfa (TNF-α), a także poziomów cholesterolu w surowicy i gęstości mineralnej kości piszczelowej.

Przeprowadzono również analizę mikrobioty jelitowej za pomocą sekwencjonowania genu 16S rRNA, aby określić wpływ różnych terapii na skład bakterii jelitowych. Do analizy danych sekwencyjnych wykorzystano narzędzie Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME) oraz algorytm UCLUST do grupowania sekwencji w operacyjne jednostki taksonomiczne (OTUs) z 97% podobieństwem. Analizę różnic w składzie mikrobioty przeprowadzono przy użyciu metody Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe).

Wyniki

Badanie wykazało, że JP wykazuje działanie synergistyczne i łagodzące w kombinacji z prednizonem w leczeniu tocznia u myszy MRL/lpr. Synergistyczny efekt JP obserwowano tylko w kombinacji z niską dawką prednizonu (5 mg/kg masy ciała). W tej kombinacji zaobserwowano znaczące zmniejszenie poziomów anti-dsDNA i ANA w surowicy, białka w moczu oraz indeksu śledziony w porównaniu do stosowania samego prednizonu w niskiej dawce.

JP łagodziło również efekty uboczne prednizonu. Kombinacja JP z prednizonem prowadziła do zwiększenia aktywności T-SOD, zmniejszenia stężenia MDA oraz obniżenia poziomów prozapalnych cytokin (IL-6, TNF-α) w wątrobie. JP znacząco łagodziło wpływ wysokiej dawki prednizonu na poziom cholesterolu w surowicy i gęstość mineralną kości piszczelowej.

Analiza mikrobioty jelitowej wykazała, że JP wpływa na regulację mikrobioty przez prednizon. W porównaniu do grup leczonych samym prednizonem, grupy leczone kombinacją prednizonu i JP wykazywały zwiększoną liczebność korzystnych bakterii, takich jak Akkermansia, Lactobacillus i Parabacteroides, oraz zmniejszoną liczebność potencjalnie szkodliwych bakterii, takich jak Turicibacter i niektóre rodzaje Clostridium. JP w połączeniu z niską dawką prednizonu zwiększało również liczebność rodzajów Blautia, jednocześnie zmniejszając liczebność Anaerovorax, Enterorhabdus i Romboutsia. W połączeniu z wysoką dawką prednizonu, JP zwiększało liczebność Verrucomicrobia, Clostridium\_XVIII, Holdemania i Olsenella, zmniejszając jednocześnie liczebność Eisenbergiella, Clostridium\_sensu\_stricto, Clostridium\_XIVa i Coprobacter.

Eksperyment ko-housingowy potwierdził, że mikrobiota jelitowa może być przekazywana między myszami w tej samej klatce. Współzamieszkiwanie doprowadziło do znacznego złagodzenia efektów ubocznych prednizonu, w tym zmniejszenia poziomów IL-6 i TNF-α w wątrobie oraz poziomu cholesterolu w surowicy u myszy leczonych prednizonem. Analizy PCoA oparte na niewrażliwych na wagę odległościach UniFrac wykazały, że wszystkie grupy można sklasyfikować do trzech odrębnych kategorii na podstawie społeczności mikrobioty jelitowej: grupy kontrolnej, grupy modelowej i grupy leczenia lekami. Odległość między grupami kontrolną i modelową była największa, podczas gdy odległość między myszami leczonymi JP i prednizonem w eksperymencie ko-housingowym była stosunkowo mała.

Współzamieszkiwanie spowodowało znaczne zmniejszenie liczebności Anaeroplasma i znaczący wzrost Alloprevotella i Odoribacter u myszy MRL/lpr leczonych prednizonem. Z kolei u myszy leczonych JP tylko rodzaj Ruminiclostridium wykazał znaczący wzrost z powodu współzamieszkiwania. Nie zaobserwowano różnicy w rodzaju mikrobów między grupami współzamieszkującymi prednizon i JP.

Grupa	Anti-dsDNA	ANA	Białko w moczu	Indeks śledziony	% GC B	% komórek plazmatycznych
CT (C57BL/6)	Niski	Niski	Niski	Niski	Niski	Niski
MT (MRL/lpr)	Wysoki	Wysoki	Wysoki	Wysoki	Wysoki	Wysoki
PL (niska dawka prednizonu)	Obniżony	Wysoki	Wysoki	Wysoki	Obniżony	Obniżony
PLJP (niska dawka prednizonu + JP)	Znacznie obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony
PH (wysoka dawka prednizonu)	Znacznie obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony
PHJP (wysoka dawka prednizonu + JP)	Znacznie obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony
JP	Obniżony	Wysoki	Wysoki	Wysoki	Obniżony	Obniżony

Wnioski

Badanie wykazało, że JP może wzmacniać terapeutyczną skuteczność niskich dawek prednizonu i łagodzić jego działania niepożądane w leczeniu tocznia u myszy MRL/lpr. Mikrobiota jelitowa odgrywa ważną rolę w tych efektach, co potwierdzono w eksperymencie ko-housingowym. JP modyfikuje skład mikrobioty jelitowej, zwiększając liczebność korzystnych bakterii, co może przyczyniać się do łagodzenia działań niepożądanych prednizonu.

Badanie to stanowi pierwsze eksploracyjne podejście do zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw synergistycznych i łagodzących efektów JP w kombinacji z glikokortykosteroidami w leczeniu tocznia. Wyniki sugerują, że JP może być obiecującym dodatkiem do konwencjonalnej terapii SLE, pozwalającym na zmniejszenie dawek glikokortykosteroidów przy zachowaniu skuteczności terapeutycznej i zmniejszeniu działań niepożądanych.

Szczególnie interesujące jest, że JP w połączeniu z niską dawką prednizonu zwiększało liczebność bakterii Lactobacillus, które są związane z łagodzeniem objawów tocznia. Badania na zwierzętach wykazały, że redukcja Lactobacillus prowadzi do gromadzenia się kwasu linolowego z powodu upośledzonej konwersji do sprzężonego kwasu linolowego. Akumulacja kwasu linolowego hamuje różnicowanie komórek Treg i zwiększa podatność na zapalenie okrężnicy poprzez indukcję infiltracji makrofagów i ekspresji cytokin prozapalnych w makrofagach. Inne badania wykazały, że Akkermansia muciniphila i Parabacteroides distasonis synergistycznie chronią przed zapaleniem okrężnicy poprzez promowanie ILC3 w jelicie.

Co ciekawe, współzamieszkiwanie nie zwiększyło skuteczności terapeutycznej prednizonu. Może to wynikać z faktu, że współzamieszkiwanie osłabiło wpływ prednizonu na mikrobiotę jelitową, hamując jego szlak terapeutyczny w łagodzeniu tocznia. Współzamieszkiwanie znacząco odwróciło wpływ prednizonu na mikrobiotę jelitową, takie jak zmniejszenie liczebności Odoribacter i Ruminiclostridium oraz zwiększenie liczebności Parabacteroides, Bacteroides i Anaeroplasma.

Konieczne są dalsze badania, aby lepiej zrozumieć konkretne role zidentyfikowanych różnicowych rodzajów mikrobioty jelitowej w pośredniczeniu w synergistycznych i łagodzących efektach JP. Dostarczy to głębszego wglądu w interakcje między JP, glikokortykosteroidami i mikrobiotą jelitową w kontekście leczenia tocznia rumieniowatego układowego.

Podsumowanie

Przeprowadzone badanie na modelu zwierzęcym wykazało, że tradycyjna formuła chińska Jieduquyuziyin prescription (JP) w połączeniu z niską dawką prednizonu wykazuje synergistyczne działanie w leczeniu tocznia rumieniowatego układowego. Kombinacja ta skutecznie zmniejszała poziomy markerów choroby, takich jak przeciwciała anti-dsDNA i ANA w surowicy oraz białko w moczu. JP łagodziło również skutki uboczne prednizonu poprzez regulację parametrów oksydacyjnych i zapalnych w wątrobie oraz wpływ na poziom cholesterolu i gęstość mineralną kości. Analiza mikrobioty jelitowej wykazała, że JP modyfikuje jej skład, zwiększając liczebność korzystnych bakterii, takich jak Akkermansia, Lactobacillus i Parabacteroides. Eksperyment ko-housingowy potwierdził możliwość transferu mikrobioty między zwierzętami, co przyczyniło się do złagodzenia efektów ubocznych prednizonu. Wyniki sugerują, że JP może być wartościowym dodatkiem do konwencjonalnej terapii SLE, pozwalającym na zmniejszenie dawek glikokortykosteroidów przy zachowaniu skuteczności terapeutycznej.

Bibliografia

Zhu Zhengyang, Wang Mingzhu, Huang Lin and He Zhixing. Jieduquyuziyin prescription attenuates the side effect of prednisone through regulating gut microbiota when in the combination with prednisone treat MRL/lpr mice. Journal of Traditional and Complementary Medicine 2025, 15(2), 119-127. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtcme.2024.05.005.