Μελέτη των μεταβολών του εντερικού φραγμού και της μικροβιακής αλλόθεσης σε ασθενείς με χρόνια νεφρική νόσο

Abstract

Backround:Intestinal barrier function is compromised in chronic kidney disease (CKD), leading to increased permeability. However, the potential underlying mechanisms remain under investigation. This study was undertaken to investigate the intestinal occludin and claudin-1 expression (molecular components of epithelial tight junctions) in patients with CKD of various stages. Materials & Methods:A total of 33 patients with CKD stage I–IV (n=17), including patients with confirmed IgAN (n=9) and end-stage renal disease (ESKD) (n=16), as well as 11 healthy individuals, participated in the study. All subjects were subjected to duodenal biopsy and the villous heigh/crypt depth ratio and apoptotic body count (by morphology) in the cryptal epithelium was recorded. The expression of occludin in the intestinal epithelium was evaluated by immunohistochemistry. Circulating endotoxin concentration was evaluated by enzyme-linked immunosorbent assay and cytokines (interleukin (IL)-1β, 6, 8, 10, 12 and TNF-α) were measured by flow cytometry. Results: Patients with CKD stage I–IV and ESKD, as well as those exclusively with IgAN, showed significantly higher serum endotoxin levels compared with the control group (CKD, ESKD: P<0.01; IgAN: P<0.001). Among the cytokines measured, only IL-6, IL-8, and IL-10 demonstrated statistically significantly higher levels in all three groups compared with the control group. Occludin expression was significantly reduced in patients with CKD and ESKD compared with the control group (P<0.0001, P<0.001). Interestingly, a gradient pattern of decreased expression was observed: expression was preserved in the crypts, reduced in the mid-villus region, and the greatest loss of expression was observed at the apical portion. Claudin-1 expression was significantly reduced exclusively in the crypts in patients with CKD stage I–IV and ESΚD compared with the control group (P<0.0001, P<0.01). Occludin expression was also reduced in the IgAN subgroup compared with controls (P<0.001), exhibiting the same gradient pattern of expression. Conclusions: Reduced occludin expression, mainly at the apical portion of the villi, as well as reduced claudin-1 expression in the crypts, may represent important mechanisms of intestinal mucosal dysfunction and increased permeability in patients with CKD.

Εισαγωγή: H λειτουργία του εντερικού φραγμού είναι επηρεασμένη στην χρόνια νεφρική νόσο (ΧΝΝ) οδηγώντας σε αυξημένη διαπερατότητα. Ωστόσο οι πιθανοί εμπλεκόμενοι μηχανισμοί είναι υπό διερεύνηση. Σε αυτή τη μελέτη εξετάσθηκε η εντερική έκφραση της αποφραξίνης και κλωντίνης-1 (συστατικά των αποφρακτικών συνδέσεων) σε ασθενείς με ΧΝΝ διαφόρων σταδίων. Υλικό & Μέθοδος: Στη μελέτη μετείχαν συνολικά 33 ασθενείς με ΧΝΝ σταδίου I-IV(n=17), εκ των οποίων ασθενείς με διαπιστωμένη ΙgA Νεφροπάθεια (IgAN) (n=9) και τελικού σταδίου νεφρική νόσο (ΤΣΝΝ) (n=16) και 11 υγιή άτομα, που υποβλήθηκαν σε ενδοσκόπηση και βιοψία της δεύτερης μοίρας δωδεκαδακτύλου. Τα δείγματα εξετάσθηκαν ιστολογικά και έγινε μέτρηση των αποπτώσεων και του ύψους λαχνών. Η έκφραση της αποφραξίνης και κλωντίνης-1 εξετάσθηκαν με ανοσοιστοχημεία. Η συγκέντρωση ενδοτοξίνης εκτιμήθηκε με ανοσοενζυμική μέθοδο και των κυτταροκινών (interleukin (IL)-1β,IL-6,IL-8,IL-10, 12 and TNF-a) με κυτταρομετρία ροής. Αποτελέσματα: Οι ασθενείς με ΧΝΝ σταδίου Ι-IV, ΤΣΝΝ αλλά και αποκλειστικά με IgAN, εμφάνισαν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα ενδοτοξίνης ορού σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (ΧΝΝ, ΤΣΝΝ: P<0.01, IgAN:P<0,001). Από τις κυτταροκίνες που μετρήθηκαν, μόνο οι IL-6,8,10 παρουσίασαν στατιστικά σημαντικά υψηλότερα επίπεδα και στις 3 ομάδες συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου. Η έκφραση της αποφραξίνης ήταν σημαντικά μειωμένη στους ασθενείς με ΧΝΝ και ΤΣΝΝ σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (P<0.0001,P<0.001). Επιπλέον παρατηρήθηκε μία διαβάθμιση μείωσης της έκφρασής της: η έκφραση ήταν διατηρημένη στις κρύπτες, μειωμένη στη μεσότητα των λαχνών, ενώ μεγαλύτερη απώλεια έκφρασης παρατηρήθηκε στο κορυφαίο τμήμα. Η έκφραση της κλωντίνης-1 ήταν σημαντικά μειωμένη αποκλειστικά στις κρύπτες στους ασθενείς με ΧΝΝ σταδίου Ι-IV και ΤΣΝΝ συγκρινόμενη με την ομάδα ελέγχου (P<0.0001,P<0,01). Η έκφραση της αποφραξίνης ήταν μειωμένη και στην υποομάδα IgAN σε σχέση με την ομάδα μαρτύρων ( p<0,001), παρουσιάζοντας το ίδιο πρότυπο διαβάθμισης της έκφρασής της. Συμπεράσματα: Η μειωμένη έκφραση αποφραξίνης, κυρίως στο κορυφαίο τμήμα των λαχνών, καθώς και η μειωμένη έκφραση κλωντίνης-1 στις κρύπτες ίσως αποτελούν σημαντικούς μηχανισμούς δυσλειτουργίας του εντερικού βλεννογόνου και της αυξημένης διαπερατότητας στους ασθενείς με ΧΝΝ.