Μελέτη του οστικού μεταβολισμού της αγγειογένεσης και των εκφραζόμενων χυμοκινών σε ασθενείς με πρωτοπαθή συστηματική (AL) αμυλοείδωση

Abstract

The term "amyloidosis" describes a large class of disease entities attributable to protein deficiency to obtain a functional quaternary structure and relates to the conversion of peptides or proteins from soluble functional forms to fibrous degradation derivatives with secondary β-sheet structure. The most common form is primary systemic AL amyloidosis with an incidence estimated at around 8.9 cases per million population per year. Angiogenesis and bone metabolism have been studied in many malignancies for their role in the progression and prognosis of these diseases. The primary objective of this study is to study the biochemical model of bone metabolism and angiogenesis in patients with first-line AL primary systemic amyloidosis. Angiogenesis plays an important role in the progression of multiple myeloma, and is a component of complex interactions between the plasmatic cell and the microenvironment, and its expression is regulated by a plurality of molecules. Serum angiogenic serum cytokines have already been studied in multiple myeloma patients, have been found to be elevated and have been associated with the disease stage (132). In addition, they seem to be involved in the homeostasis of several organs such as renal glomerule, endothelium and peripheral nervous system, and potentially could have prognostic significance in patients with AL amyloidosis. Such data are not available. For this reason, the angiogenic cytokines were measured in this work and the possible correlations with the characteristics of the disease, the involvement of the target organs and the progression of the disease were analyzed. Correspondingly, bone metabolism is extremely disturbed in patients with multiple myeloma with predominant bone decomposition component and suppression of bone production. Bone metabolism has not been systematically studied in patients with primary systemic AL amyloidosis. The purpose of this prospective study is to evaluate bone metabolism in newly diagnosed patients and to compare the results with those with other plasma cell dyscrases such as multiple myeloma and monoclonal gammopathy of unspecified significance as well as to investigate possible correlations with the characteristics of the disease and Survival. Data from measurements of bone formation, bone degradation and angiogenic cytokines in serum of 102 patients with primary systemic amyloidosis were analyzed. Measurements were made by the ELISA method. The statistical analysis was done with the SPSS20 program.The results of this study support the presence of increased bone resorption and osteoclastic activity that is fully contrasted in patients with primary systemic AL amyloidosis. This also explains the absence of osteology in these patients. Elevated levels of osteoprotegerin in patients with AL amyloidosis are correlated independently with the prognosis of the disease and this association is independent of the Mayo Staging. This suggests that elevated levels of osteoprotegerin not only reflect the achievement of balance with increased osteoclastic activity but also the early onset of heart failure as well as generalized vascular and endothelial damage coexisting in patients with AL amyloidosis. The results of this study underline the role of osteoprotegerin in the biology of the disease and suggest the possible wider use of this useful biomarker as a prognostic factor. Serum angiogenic cytokine levels measured in this study were elevated in patients with AL amyloidosis compared to both healthy controls and patients with multiple myeloma. This is probably the result of the indirect or immediate action of amyloid fibrils or light chains or a counter-response to organ dysfunction. The large differences between the two diseases are indicative of the different pathophysiology of the two diseases.

Ο όρος «αμυλοείδωση» περιγράφει μια μεγάλη κατηγορία νοσολογικών οντοτήτων που οφείλονται σε ανεπάρκεια των πρωτεινών να λάβουν λειτουργική τεταρτοταγή δομή και σχετίζεται με τη μετατροπή των πεπτιδίων ή των πρωτεϊνών από διαλυτές λειτουργικές μορφές σε ινώδη παράγωγα αποδόμησης με δευτεροταγή δομή β-φύλλου. Η συχνότερη μορφή είναι η πρωτοπαθής συστηματική αμυλοείδωση AL με επίπτωση που υπολογίζεται σε περίπου 8.9 περιπτώσεις ανά εκατομμύριο πληθυσμού ανά έτος. Η αγγειογένεση και ο οστικός μεταβολισμός έχουν μελετηθεί σε πολλές κακοήθειες για το ρόλο που διαδραματίζουν στην εξέλιξη και πρόγνωση των νοσημάτων αυτών. Ο πρωταρχικός στόχος αυτής της μελέτης είναι να μελετηθεί το βιοχημικό πρότυπο του οστικού μεταβολισμού και της αγγειογένεσης σε ασθενείς με πρωτοδιαγνωσθείσα AL πρωτοπαθή συστηματική αμυλοείδωση. Η αγγειογένεση διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην πρόοδο του πολλαπλού μυελώματος, και αποτελεί συστατικό σύνθετων αλληλεπιδράσεων ανάμεσα στον πλασματοκυτταρικό κλώνο και στο μικροπεριβάλλον, η δε έκφραση της ρυθμίζεται από πληθώρα μορίων. Τα επίπεδα των αγγειογενετικών κυτοκινών στον ορό έχουν ήδη μελετηθεί σε ασθενείς με πολλαπλό μυέλωμα, έχουν βρεθεί αυξημένα και έχουν συσχετιστεί με το στάδιο της νόσου(132). Επιπλέον φαίνεται πως συμμετέχουν στην ομοιόσταση της λειτουργίας αρκετών οργάνων όπως το νεφρικό σπείραμα, το ενδοθήλιο και το περιφερικό νευρικό σύστημα και ενδεχομένως θα μπορούσαν να έχουν προγνωστική σημασία σε ασθενείς με AL αμυλοείδωση. Τέτοια δεδομένα δεν υπάρχουν διαθέσιμα. Για το λόγο αυτό στα πλαίσια της συγκεκριμένης εργασίας μετρήθηκαν τα επίπεδα των αγγειογενετικών κυτοκινών και αναλύθηκαν οι πιθανές συσχετίσεις με τα χαρακτηριστικά της νόσου, τη συμμετοχή των οργάνων στόχων και την εξέλιξη του νοσήματος. Κατά αντιστοιχία ο οστικός μεταβολισμός είναι εξαιρετικά διαταραγμένος σε ασθενείς με πολλαπλό μυέλωμα με προεξάρχουσα τη συνιστώσα της οστικής αποδόμησης και καταστολή της οστικής παραγωγής. Ο οστικός μεταβολισμός δεν έχει μελετηθεί συστηματικά σε ασθενείς με πρωτοπαθή συστηματική AL αμυλοείδωση. Σκοπός αυτής της προοπτικής μελέτης είναι να εκτιμήσει τον οστικό μεταβολισμό σε νεοδιαγνωσθέντες ασθενείς και να συγκρίνει τα αποτελέσματα με αυτά ασθενών με άλλες πλασματοκυτταρικές δυσκρασίες όπως το πολλαπλό μυέλωμα και η μονοκλωνική γαμμαπάθεια αδιευκρίνιστης σημασίας, αλλά και να διερευνήσει τις πιθανές συσχετίσεις με τα χαρακτηριστικά της νόσου και την επιβίωση. Αναλύθηκαν τα δεδομένα από μετρήσεις δεικτών οστικού σχηματισμού, οστικής αποδόμησης και αγγειογενετικών κυτοκινών στον ορό 102 ασθενών με πρωτοπαθή συστηματική αμυλοείδωση. Οι μετρήσεις έγιναν με τη μέθοδο ELISA. Η στατιστική ανάλυση έγινε με το πρόγραμμα SPSS20.Τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης μελέτης υποστηρίζουν την παρουσία αυξημένης οστικής αποδόμησης και οστεοκλαστικής δραστηριότητος που αντιρροπείται πλήρως στους ασθενείς με πρωτοπαθή συστηματική AL αμυλοείδωση. Αυτό ερμηνεύει και τη απουσία οστεολύσεων στους ασθενείς αυτούς. Τα αυξημένα επίπεδα της οστεοπροτεγερίνης σε ασθενείς με AL αμυλοείδωση συσχετίζονται ανεξάρτητα με την πρόγνωση του νοσήματος και η συσχέτιση αυτή είναι ανεξάρτητη από τη σταδιοποίηση κατά Mayo. Αυτό υποδηλώνει πως τα αυξημένα επίπεδα της οστεοπροτεγερίνης δεν αντανακλούν μόνο την επίτευξη της ισορροπίας με την αυξημένη οστεοκλαστική δραστηριότητα αλλά και την πρώιμη έναρξη της καρδιακής ανεπάρκειας όπως και επίσης τη γενικευμένη αγγειακή και ενδοθηλιακή βλάβη που συνυπάρχουν στους ασθενείς με AL αμυλοείδωση. Τα αποτελέσματα της εν λόγω μελέτης υπογραμμίζουν το ρόλο της οστεοπροτεγερίνης στη βιολογία του νοσήματος και υποδεικνύουν την ενδεχόμενη ευρύτερη αξιοποίηση αυτού του χρήσιμου βιοδείκτη ως προγνωστικού παράγοντα. Τα επίπεδα των αγγειογενετικών κυτοκινών του ορού που μετρήθηκαν στα πλαίσια της συγκεκριμένης μελέτης ήταν αυξημένα στους ασθενείς με AL αμυλοείδωση συγκριτικά τόσο με τους υγιείς μάρτυρες όσο και με τους ασθενείς με πολλαπλό μυέλωμα. Αυτό πιθανότατα είναι αποτέλεσμα της έμμεσης ή άμεσης δράσης των ινιδίων του αμυλοειδούς ή των ελαφρών αλύσεων ή αντιρροπιστική απάντηση στη δυσλειτουργία των οργάνων. Οι μεγάλες διαφορές που διαπιστώνονται ανάμεσα στα δύο νοσήματα είναι ενδεικτικές της διαφορετικής παθοφυσιολογίας των δύο νοσημάτων.