Vztah adiponectinu ke změnám v kůži u pacientů se systémovou sklerodermií

Adiponectin may be related to skin remodelling in patients with systemic sclerosis

Objective:
Adiponectin and resistin represent well known adipokines that have been initially described as regulators of metabolic homeostasis, and subsequently proposed as modulators of inflammatory properties, particularly in rheumatic and vascular diseases. Systemic sclerosis (SSc) is a systemic autoimmune disorder characterized particularly by fibrotic thickening of skin, vessel walls and visceral organs.

Patients and methods:
Sixteen patients with SSc were retrospectively evaluated in this study. The modified Rodnan skin score was determined in 10 patients. The control group included 16 healthy individuals. Serum levels of adiponectin and resistin were determined by commercial ELISA kits in both groups. Urine samples were analyzed for pyridinoline (U-PD) and deoxypyridinoline (U-DPD) by high-performance liquid chromatography.

Results:
Adiponectin serum levels were significantly decreased in patients with SSc compared to healthy controls (p<0.02). On the other hand, resistin serum levels were similar in both groups (p=0.90). The serum levels of adiponectin, but not resistin, positively correlated with urine markers of collagen degradation U-PD (p<0.01) and U-DPD (p<0.05) and negatively correlated with the skin score (p<0.01). Conclusion: The decreased levels of adiponectin, its relationship to decreased collagen turnover and increased fibrotic remodelling of skin, might be important in the course of systemic sclerosis.

Key words:
systemic sclerosis, fibrosis, adiponectin, resistin, skin score

Autoři: M. Tomčík ¹; H. Hulejová ¹; M. Filková ¹; M. Braun ¹; R. Bečvář ¹; M. Haluzík ² ; L. Šenolt ¹
Působiště autorů: Revmatologický ústav, Praha, 2III. Interní klinika – klinika endokrinologie a metabolizmu 1. LF a VFN, Praha ¹
Vyšlo v časopise: Čes. Revmatol., 16, 2008, No. 4, p. 148-152.
Kategorie: Původní práce

Souhrn

Úvod:
Adiponectin a resistin patří mezi adipocytokiny, které byly původně popsány jako regulátory homeostázy metabolismu, později jako peptidy s uplatněním v průběhu některých zánětlivých revmatických a cévních onemocnění. Systémová sklerodermie (SSc) je chronické autoimunitní systémové onemocnění, které se vyznačuje fibrotickým ztluštěním kůže, stěny cév a vnitřních orgánů.

Pacienti a metody:
V této studii bylo retrospektivně zhodnoceno 16 pacientů se SSc. U 10 z nich bylo zhodnoceno postižení kůže pomocí modifikovaného Rodnanova kožního skóre. Do kontrolní skupiny bylo zahrnuto 16 zdravých jedinců. Sérové koncentrace adiponectinu a resistinu byly stanoveny pomocí komerčních ELISA kitů. Koncentrace markerů degradace kolagenu, močového pyridinolinu (U-PD) a deoxypyridinolinu (U-DPD), byly stanoveny pomocí kapalinové chromatografie.

Výsledky:
Sérové koncentrace adiponectinu byly oproti zdravým kontrolám signifikantně nižší u pacientů se SSc (p < 0,02). Sérové koncentrace resistinu byly srovnatelné u obou skupin (p = 0,90). Adiponectin v séru pozitivně koreloval s markery degradace kolagenu v moči U-PD (p < 0,01) a U-DPD (p < 0,05), a naopak byla zjištěna negativní korelace s hodnotami kožního skóre (p < 0,01). Závěr: Nízké hladiny adiponectinu, jejich vztah ke sníženému metabolickému obratu kolagenu a zvýšeným fibrotickým změnám kůže mohou mít význam v průběhu systémové sklerodermie.

Klíčová slova:
systémová sklerodermie, fibróza, adiponectin, resistin, kožní skóre

ÚVOD

Systémová sklerodermie (SSc) je chronické autoimunitní revmatické onemocnění postihující fibrotizujícím ztluštěním kůži, stěny cév a vnitřní orgány. Jedná se o sporadické onemocnění, které se vyznačuje nadměrnou produkcí složek extracelulární matrix v kůži, vaskulárním poškozením a aktivací buněčné i humorální imunity (1). Spouštěcí faktor SSc je stále neznámý. V patogenezi sehrává důležitou roli řada prozánětlivých cytokinů a růstových faktorů. Nadprodukce kolagenu představuje významný patogenetický fenomén systémové sklerodermie a významnou roli při něm hrají zejména aktivované dermální fibroblasty.

Adiponectin a resistin patří mezi adipocytokiny, peptidy odvozené z tukové tkáně, které byly postupně popsány v posledních letech (2, 3). Na jejich tvorbě se v lidském organismu kromě adipocytů podílejí zánětlivé buňky, zejména buňky monocyto-makrofágové linie (4). Původně byly oba peptidy považovány za regulátory metabolické homeostázy. U resistinu se popisuje schopnost stimulovat zánětlivou kaskádu vedoucí k procesu aterosklerózy (5). Naopak adiponectinu se přisuzují spíše protektivní vlastnosti, je snížen u obézních jedinců, zlepšuje inzulinovou senzitivitu, tlumí proces aterosklerózy a pravděpodobně i nádorového růstu (6–9). V poslední době se ukázalo, že adipocytokiny mají kromě vztahu k metabolismu význam při aktivaci zánětu a imunitní odpovědi (10, 11). Resistin byl například nedávno popsán jako nový prozánětlivý peptid s významným uplatněním v patogenezi revmatoidní artritidy (RA) (12, 13). Je přítomen ve zvýšeném množství v místech lokálního zánětu a koreluje se zánětlivou a klinickou aktivitou onemocnění. Adiponectin je také považován za důležitý mediátor zánětlivé aktivity RA (14). Na druhé straně jeho nižší koncentrace v synoviální tekutině než v séru pacientů s RA svědčí pro periferní tukovou tkáň, jako hlavní místo tvorby adiponectinu (15).

Některé studie poukazují na potenciální roli adipocytokinů v patogenezi fibrotických procesů jako je například jaterní fibróza a hypoxií indukovaná plicní fibróza (16, 17). Leptin je sice klíčovým adipocytokinem podporujícím jaterní fibrózu, ale adiponectin může jaternímu poškození předcházet (16). Může působit proti aktivaci Itových buněk, které mají hlavní roli v procesu jaterní fibrózy, a udržovat jejich klidový stav. Protein homologní s resistinem RELMbeta (Resistin Like Molecule beta) může přispívat k hypoxií indukované remodelaci plicních cév a k plicní fibróze související s hypoxií (17).

Cílem této studie bylo zhodnotit koncentrace adiponectinu a resistinu v krvi pacientů se SSc a určit jejich potenciální roli při metabolismu kolagenu a tuhosti kůže u pacientů se SSc.

PACIENTI A METODY

Pacienti

Ve studii bylo retrospektivně vyšetřeno 16 pacientů se SSc (1 muž a 15 žen; věk: 51,3 (9,9) let; trvání nemoci: 7,9 (4,2) let), kteří splnili kritéria pro klasifikaci SSc podle ACR (American College of Rheumatology) (18) (tab. 1). Vyšetření kožních změn bylo provedeno u 10 pacientů se SSc za použití modifikovaného Rodnanova kožního skóre (19, 20). Kožní změny byly hodnoceny na 17 místech těla a pro jednotlivou lokalitu byly přiřazeny hodnoty 0 (nepostižená kůže) až 3 (výrazná skleróza kůže) s maximálním celkovým skóre 51. V kontrolní skupině bylo 16 zdravých jedinců, kteří byli srovnatelní věkem i pohlavím (1 muž a 15 žen; věk: 51.7 (10,8) let).

**Tab. 1. Základní charakteristika výběru pacientů se SSc.**

Laboratorní parametry

Koncentrace adiponectinu a resistinu v séru byly měřeny u obou skupin pomocí komerčních ELISA kitů (Biovendor, Brno, ČR). Koncentrace močového pyridinolinu (U-PD) a deoxypyridinolinu (U-DPD) byly stanoveny pomocí kapalinové chromatografie (High-Performance Liquid Chromatography - Shimadzu Class VP, 5.03, Kyoto, Japonsko) (21). Hodnoty indexu aterogenity plazmy (AIP) byly vypočteny dle vzorce AIP = log(triglyceridy/HDL).

Statistika

Hodnoty jsou uvedeny jako průměry (směrodatná odchylka). Pro statistickou analýzu byl použit parametrický T-test a Spearmanův korelační koeficient. P menší než 0,05 bylo považováno za statisticky významné.

VÝSLEDKY

Vztah sérových adipocytokinů s metabolity kolagenu a tuhnutím kůže u pacientů se systémovou sklerodermií

Sérové koncentrace adiponectinu byly významně nižší u pacientů se SSc oproti zdravým kontrolám (16,6 ± 7,3 vs. 27,0 ± 13,6 μg/ml, p < 0,02) (obr. 1a). Na druhou stranu, koncentrace resistinu v séru byly u obou skupin srovnatelné (4,7 ± 1,7 vs. 4,7 ± 1,0 ng/ml, p = 0,90) (obr. 1b).

Obr. 1. A, B. Sérové koncentrace adiponectinu (A) a resistinu (B) u pacientů se systémovou sklerodermií (SSc) ve srovnání se zdravými kontrolami (ZK). Rámeček v krabicovém grafu reprezentuje 1. a 3. kvartil, horizontální linie uvnitř rámečku je medián, křížek je průměr a vertikální čára vymezuje minimum a maximum.

Hladiny adiponectinu v séru statisticky významně korelovaly s metabolity kolagenu v moči U-PD (p < 0,01) a U-DPD (p < 0,05) (obr. 2a,b). Navíc byla prokázána statisticky významná negativní asociace mezi sérovými koncentracemi adiponectinu a kožním skóre (p < 0,01) (obr. 3).

**Obr. 2. Pozitivní korelace mezi sérovými koncentracemi adiponectinu a koncentracemi markerů degradace kolagenu v moči – pyridinolin (U-PD) (A) a deoxypyridinolin (U-DPD) (B).**

**Obr. 3. Negativní korelace mezi sérovými koncentracemi adiponectinu a hodnotami modifikovaného Rodnanova kožního skóre.**

Adipocytokiny a riziko aterogenity u pacientů se systémovou sklerodermií

Riziko aterogenity, stanoveno podle vypočtené hodnoty AIP, bylo zvýšené u 6 pacientů se SSc (AIP > 0,24) a střední u 3 pacientů (0,1 < AIP < 0,24), nízké riziko bylo u 7 pacientů se SSc (AIP < 0,1). Pozorovali jsme tendence nižších sérových koncentrací adiponectinu (15,5 vs. 16,4 μg/ml) a naopak vyšších sérových koncentrací resistinu (4,7 vs. 4,3 ng/ml) u pacientů s vyšším rizikem oproti těm s nízkým rizikem aterogenity. Tyto korelace však pro malý počet subjektů v rámci skupiny pacientů se SSc a chybějící srovnání se skupinou zdravých kontrol nebyly signifikantní.

DISKUSE

V této práci jsme prokázali snížené koncentrace adiponectinu a jejich asociaci s metabolickým obratem kolagenu a tuhnutím kůže u pacientů se systémovou sklerodermií. Úloha adipocytokinů v patogenezi SSc a jejich vztah k prozánětlivým a profibrotickým faktorům není dosud znám. Na podkladě získaných výsledků se domníváme, že nízké sérové koncentrace adiponectinu u pacientů se SSc mohou tlumit degradaci kolagenu a přispívat tak k jeho zvýšené depozici a tuhnutí kůže.

Z výsledků studie adipocytokinů v patogenezi jaterní fibrózy vyplývá, že adiponectin působí v procesu této nemoci na rozdíl od leptinu protektivně. Může udržovat klidový fenotyp Itových buněk, může navozovat apoptózu nebo tlumit proliferaci aktivovaných Itových buněk a tak zabránit fibrotickému procesu (16). Dřívější studie také poukázaly na možné protektivní působení adiponectinu in vivo v procesu jaterního poškození, kdy experimentální myší model s potlačenou expresí adiponectinu vedl k vystupňované jaterní fibróze (22, 23). Porucha regulace apoptózy fibroblastů sehrává důležitou roli u mnoho fibrotických nemocí. Podobně je tomu u SSc, kde je fibróza asociována s nabytím antiapoptotického fenotypu fibroblastů a jejich diferenciací směrem k myofibroblastickému fenotypu, který je odpovědný za nadměrnou depozici extracelulární matrix (24, 25). Naše výsledky se přiklánějí k protektivní funkci adiponectinu ve fibrotickém procesu, konkrétně v kůži pacientů se SSc. Ačkoliv mechanismus protektivně působícího adiponectinu u jaterní fibrózy nebyl dosud zcela objasněn, můžeme předpokládat obdobnou cestu působení nedostatku adiponectinu na nedostatečnou indukci apoptózy aktivovaných dermálních fibroblastů vedoucí ke zvýšené produkci a depozici kolagenu a fibrotickým změnám v kůži nemocných se SSc.

Nedávno byla popsána asociace mezi nízkou sérovou koncentrací adiponectinu a aterogenními lipoproteiny (zvýšené triglyceridy, LDL cholesterol a snížený HDL cholesterol), zvýšeným objemem aterosklerotického plátu a intimálním ztluštěním koronárních artérií podle intravaskulárního ultrazvuku u jedinců bez přítomnosti diabetes mellitus (8). Dá se proto usuzovat, že snížené sérové koncentrace adiponectinu u pacientů se SSc mohou mít vliv také na akceleraci procesu aterosklerózy u této nemoci. Poslední studie, která zkoumala výskyt aterosklerózy u SSc, popisuje zvýšenou prevalenci subklinické koronární aterosklerózy u pacientů se SSc oproti zdravým kontrolám (26). Nicméně malý počet pacientů v naší studii byl významným limitujícím faktorem zjištění statistické významnosti asociace mezi sérovým adiponectinem nebo resistinem a aterogenními parametry.

V této práci jsme poprvé prokázali nízké koncentrace adiponectinu u pacientů se systémovou sklerodermií. Navíc jsme zjistili, že koncentrace adiponectinu pozitivně korelovaly s koncentracemi metabolitů kolagenu a negativně s fibrotickými změnami kůže u pacientů se SSc. Předpokládáme tak, že nízké sérové koncentrace adiponectinu u pacientů se SSc mohou tlumit degradaci kolagenu a přispívat k jeho zvýšené depozici a tuhnutí kůže. Další práce by měly prokázat roli adiponectinu v patogenezi systémové sklerodermie na molekulární úrovni.

Poděkování

Tato práce byla podpořena Ministerstvem zdravotnictví ČRVZ 00000023728

MUDr. M. Tomčík

Revmatologický ústav

Na Slupi 4

128 50 Praha 2

Zdroje

1. Distler JH, Gay S, Distler O. Angiogenesis and vasculogenesis in systemic sclerosis. Rheumatology (Oxford) 2006; 45 Suppl 3:iii26–7.

2. Scherer PE, Williams S, Fogliano M, Baldini G, Lodish HF. A novel serum protein similar to C1q, produced exclusively in adipocytes. J Biol Chem 1995; 70: 26746–9.

3. Steppan CM, Bailey ST, Bhat S, Brown EJ, Banerjee RR, Wright CM, Patel HR, Ahima RS, Lazar MA. The hormone resistin links obesity to diabetes. Nature 2001; 409: 307–12.

4. Koerner A, Kratzsch J, Kiess W. Adipocytokines: leptin-the classical, resistin-the controversical, adiponectin-the promising, and more to come. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab 2005; 19: 525–46.

5. Shin HJ, Park S, Yoon SJ, et al. Association between serum resistin and carotid intima media thickness in hypertension patients. Int J Cardiol 2008 Mar; 125: 79–84.

6. Haluzik M, Parizkova J, Haluzik MM. Adiponectin and its role in the obesity-induced insulin resistance and related complications. Physiol Res 2004; 53: 123–9.

7. Pischon T, Girman CJ, Hotamisligil GS, Rifai N, Hu FB, Rimm EB. Plasma adiponectin levels and risk of myocardial infarction in men. JAMA 2004; 291: 1730–7.

8. Marso SP, Mehta SK, Frutkin A, House JA, McCrary JR, Kulkarni KR. Low adiponectin levels are associated with atherogenic dyslipidemia and lipid-rich plaque in nondiabetic coronary arteries. Diabetes Care 2008; 31: 989–94.

9. Ishikawa M, Kitayama J, Yamauchi T, et al. Adiponectin inhibits the growth and peritoneal metastasis of gastric cancer through its specific membrane receptors AdipoR1 and AdipoR2. Cancer Sci 2007; 98: 1120–7.

10. Tilg H, Moschen AR. Adipocytokines: mediators linking adipose tissue, inflammation and immunity. Nat Rev Immunol 2006; 6: 772–83.

11. Lago F, Dieguez C, Gómez-Reino J, Gualillo O. Adipokines as emerging mediators of immune response and inflammation. Nat Clin Pract Rheumatol 2007; 3: 716–24.

12. Šenolt L, Housa D, Vernerová Z, et al. Resistin in rheumatoid arthritis synovial tissue, synovial fluid and serum. Ann Rheum Dis 2007; 66: 458–63.

13. Bokarewa M, Nagaev I, Dahlberg L, Smith U, Tarkowski A. Resistin, an adipokine with potent proinflammatory properties. J Immunol 2005; 174: 5789–95.

14. Ehling A, Schaffler A, Herfarth H, Tarner IH, Anders S, Distler O, et al. The potential of adiponectin in driving arthritis. J Immunol 2006; 176: 4468–78.

15. Šenolt L, Pavelka K, Housa D, Haluzík M. Increased adiponectin is negatively linked to the local inflammatory process in patients with rheumatoid arthritis. Cytokine 2006; 35: 247–52.

16. Ding X, Saxena NK, Lin S, Xu A, Srinivasan S, Anania FA. The roles of leptin and adiponectin: a novel paradigm in adipocytokine regulation of liver fibrosis and stellate cell biology. Am J Pathol 2005; 166: 1655–69.

17. Renigunta A, Hild C, Rose F, et al. Human RELMbeta is a mitogenic factor in lung cells and induced in hypoxia. FEBS Lett 2006; 580: 900–3.

18. Subcommittee for Scleroderma Criteria of the American Rheumatism Association Diagnostic and Therapeutics Criteria Committee. Preliminary criteria for the classification of systemic sclerosis (scleroderma). Arthritis Rheum 1980; 23: 581–90.

19. Rodnan GP, Lipinski E, Luksick J. Skin thickness and collagen content in progressive systemic sclerosis and localized scleroderma. Arthritis Rheum 1979 Feb; 22(2): 130–40.

20. Clements PJ, Lachenbruch PA, Seibold JR, et al. Skin thickness score in systemic sclerosis: an assessment of interobserver variability in 3 independent studies. J Rheumatol 1993 Nov; 20(11): 1892–6.

21. Bečvář R, Štork J, Pešáková V, et al. Clinical correlations of potential activity markers in systemic sclerosis. Ann N Y Acad Sci 2005; 1051: 404–12.

22. Kamada Y, Tamura S, Kiso S, et al. Enhanced carbon tetrachloride-induced liver fibrosis in mice lacking adiponectin. Gastroenterology 2003, 125: 1796–1807.

23. Xu A, Wang Y, Keshaw H, et al. The fat-derived hormone adiponectin alleviates alcoholic and nonalcoholic fatty liver diseases in mice. J Clin Invest 2003; 112: 91–100.

24. Laplante P, Raymond MA, Gagnon G, et al. Novel fibrogenic pathways are activated in response to endothelial apoptosis: implications in the pathophysiology of systemic sclerosis. J Immunol 2005 May 1; 174(9): 5740–9.

25. Tomasek J J, Gabbiani G, Hinz B, et al. Myofibroblasts and mechano-regulation of connective tissue remodelling. Nat Rev Mol Cell Biol 2002 May; 3(5):349–63

26. Khurma V, Meyer C, Park GS, et al. A pilot study of subclinical coronary atherosclerosis in systemic sclerosis: coronary artery calcification in cases and controls. Arthritis Rheum 2008; 59: 591–7.