Υποδοχείς τύπου Toll (Toll-like receptors) και χρόνια νεφρική νόσος

Abstract

Inflammation plays an important role in the pathogenesis of chronic kidney disease (CKD).Diabetic nephropathy (DN), although considered a non-immunological disease, new evidencesuggests that inflammatory and immunological mechanisms probably play a role in thepathogenesis and progression of the disease. Toll-like receptors (TLRs) are transmembraneproteins that possess a leading role in the induction of innate immunity against microbialpathogens through induction of proinflammatory cytokine, leading to systemic inflammationin the host. They are also involved in non-infectious inflammatory conditions, throughactivation of non-microbial molecules.Patients and methods: 85 non-dialysis CKD patients of stage 1-4 were divided into twogroups: 55 patients with CKD (group 1) and 30 with DN (group 2) were compared with 36healthy subjects (controls). We measured: a) the expression of TLR2 and TLR4 on peripheralblood monocytes through flow cytometry, b) the expression of intracellular interleukines IL-1band IL-6 before and after induction with the TLR2 ligand Pam3CSK4 and c) levels of 27inflammatory proteins in serum using the method of Multiplexed analysis.Results: TLR2 expression was increased in both groups of patients compared with controls,while TLR4 expression was increased in group 2 compared with the two other study groups.Group 2 showed correlation between TLR2 and TLR4 expression and serum glucose andHbA1c, and between TLR4 expression and proteinuria. hsCRP was correlated with TLR2 andTLR4 in group 2, and with TLR2 in group 1. Intracellular levels of interleukins inunstimulated monocytes were lower in group 1 compared with the two other study groups,while after stimulation group 2 showed higher levels of interleukines compared with controls.Serum levels of IL-6 and IP-10 were increased, while IL-4 and MCP-1 levels were decreasedin groups 1 and 2 compared with controls. IL-17 levels were reduced in group 2 comparedwith the other two study groups. There was a negative correlation between IP-10 and eGFR(MDRD), and a positive correlation between IL-6 and proteinuria in group 2.Conclusions: TLR2 and TLR4 are expressed differently in monocytes of patients with CKDand DN, a phenomenon that is affected by the presence of diabetes, significantly affects theintracellular induction of the cytokines IL-1b and IL-6, and therefore the inflammatoryresponse in these patients. The potential role of IL-6 in glomerular damage, and thecontribution of IP-10 as a renal progression index in DN should be further investigated. Thereduced levels of IL-4 in CKD is an interesting finding that needs further exploration.Possibly, the simultaneous measurement of inflammatory agents in serum and urine could provide more information about whether circulating or secreted inflammatory agents can beused as markers in CKD and DN.

Η φλεγμονή παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεση της χρόνιας νεφρικής νόσου (ΧΝΝ). Η διαβητική νεφροπάθεια (ΔΝ) παρόλο που θεωρούταν μια μη ανοσολογική ασθένεια, νέα στοιχεία δείχνουν ότι φλεγμονώδεις και ανοσολογικοί μηχανισμοί πιθανά παίζουν ρόλο στην παθογένεση και την εξέλιξη της νόσου. Οι υποδοχείς τύπου Toll (TLRs) είναι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες που κατέχουν ηγετικό ρόλο στην επαγωγή της φυσικής ανοσίας έναντι μικροβιακών παθογόνων, μέσω της επαγωγής προ-φλεγμονωδών κυτοκινών, οδηγώντας σε συστημική φλεγμονή στον ξενιστή. Συμμετέχουν επίσης σε μη μολυσματικές φλεγμονώδεις καταστάσεις, μέσω της ενεργοποίησης μορίων μη-μικροβιακής προέλευσης. Ασθενείς και μέθοδοι: 85 μη αιμοκαθαιρόμενοι ασθενείς με ΧΝΝ σταδίου 1-4 διαιρέθηκαν σε δύο ομάδες: 55 με ΧΝΝ (ομάδα 1) και 30 με ΔΝ (ομάδα 2), συγκρίθηκαν με 36 υγιή άτομα. Μετρήσαμε: α) η έκφραση των TLR2 και TLR4 σε μονοκύτταρα περιφερικού αίματος μέσω κυτταρομετρίας ροής β) η ενδοκυττάρια έκφραση των ιντερλευκινών IL-1β και IL-6 πριν και μετά από επαγωγή με τον συνδέτη του TLR2 (Pam3CSK4) και γ) 27 φλεγμονώδεις πρωτεΐνες στον ορό μέσω μεθόδου πολλαπλής χαρτογράφησης. Αποτελέσματα: Η έκφραση του TLR2 ήταν αυξημένη στις δύο ομάδες ασθενών σε σχέση με τους υγιείς, ενώ του TLR4 ήταν αυξημένη στην ομάδα 2 σε σχέση τις άλλες δύο ομάδες. Η ομάδα 2 εμφάνισε συσχέτιση ανάμεσα στην έκφραση των δύο υποδοχέων με την γλυκόζη ορού και την HbA1c και ανάμεσα στον TLR4 και την πρωτεϊνουρία. Η hsCRP συσχετίστηκε με τους TLR2 και TLR4 στην ομάδα 2, και με τον TLR2 στην ομάδα 1. Τα ενδοκυττάρια επίπεδα ιντερλευκινών στα μη διεγερμένα μονοκύτταρα ήταν χαμηλότερα στην ομάδα 1 σε σχέση με τις άλλες δύο ομάδες, ενώ μετά την ενεργοποίηση η ομάδα 2 εμφάνισε υψηλότερα επίπεδα σε σχέση με τους υγιείς. Τα επίπεδα ορού των IL-6 and IP-10 ήταν αυξημένα, ενώ των IL-4 και MCP-1 ήταν μειωμένα και στις ομάδες 1 και 2 σε σχέση με τους υγιείς. Η IL-17 ήταν μειωμένη στην ομάδα 2 σε σχέση με τις άλλες δύο ομάδες. Παρατηρήθηκε αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στη IP-10 και τον eGFR (MDRD), και θετική συσχέτιση ανάμεσα στην IL-6 και την πρωτεϊνουρία στην ομάδα 2. Συμπεράσματα: Οι TLR2 και TLR4 εκφράζονται με διαφορετικό τρόπο στα μονοκύτταρα ασθενών με ΧΝΝ και ΔΝ, φαινόμενο το οποίο επηρεάζεται από την παρουσία του διαβήτη, επηρεάζοντας σημαντικά την ενδοκυττάρια επαγωγή των IL-1β και IL-6 και κατά συνέπεια τη φλεγμονώδη απόκριση αυτών των ασθενών. Ο πιθανός ρόλος της IL-6 στη σπειραματική βλάβη, καθώς και η συμβολή του IP-10 ως δείκτη εξέλιξης νεφρικής βλάβης στη ΔΝ πρέπει να ερευνηθούν περαιτέρω. Τα μειωμένα επίπεδα της IL-4 στη ΧΝΝ αποτελούν ενδιαφέρον εύρημα που χρήζει περαιτέρω διερεύνησης. Πιθανά, η ταυτόχρονη μέτρηση των φλεγμονωδών παραγόντων σε ορό και ούρα θα μπορούσε να δώσει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το αν οι κυκλοφορούντες ή οι απεκκρινόμενοι παράγοντες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δείκτες στη ΧΝΝ και τη ΔΝ.