Serum E-selectin measurement in patients with Raynaud’s disease and systemic sclerosis

Adres do korespondencji: dr med. Anna Lis-Święty, Katedra i Klinika Dermatologii, Śląska Akademia Medyczna, ul. Francuska 20/24,
40-027 Katowice, tel. +48 32 256 11 82, 259 15 80, e-mail: kikderm@slam.katowice.pl

Wstęp
Zmiany naczyniowe należą do najwcześniejszych objawów twardziny układowej (systemic sclerosis, SSc). Klinicznie manifestują się one objawem Raynauda, teleangiektazjami oraz dają się uwidocznić w badaniu kapilaroskopowym wału paznokciowego. Objaw Raynauda (napadowe blednięcie z następowym sinieniem i obrzękiem rąk) przez wiele lat może być izolowanym objawem i wówczas rozpoznawana jest choroba Raynauda. Jeżeli stwierdza się współistniejące schorzenia, mówimy o zespole Raynauda. Obok rozszerzonych i pozazębianych pętli, charakterystycznych dla choroby Raynauda, dla SSc typowe jest zwężenie światła i zanikanie naczyń [1]. Zaburzenia naczyniowe mają charakter ogólnoustrojowy, dotyczą naczyń mikrokrążenia w skórze, tkance podskórnej, mięśniach i narządach wewnętrznych [2]. W badaniach histologicznych i ultrastrukturalnych wykazano cechy uszkodzenia komórek śródbłonka (wakuolizacja, obrzęk, martwica, zwiększenie ubytków gaps), jak również cechy świadczące o jego pobudzeniu (nasilenie proliferacji, zgrubienie błony podstawnej) [3]. Charakterystyczną cechę wczesnego okresu SSc stanowią okołonaczyniowe nacieki, złożone z komórek jednojądrowych [4]. Stwierdzono, że nacieki te korelują z progresją zmian skórnych i narządowych [5]. Zmianom naczyniowym towarzyszy zwiększona ekspresja cząstek adhezyjnych, m.in. ICAM-1, VCAM-1 i E-selektyny, na powierzchni śródbłonka [6–8]. Cząstki te ulegają złuszczaniu, są uwalniane do krążenia i mogą służyć jako wskaźniki nasilenia patologii naczyniowej [9, 10]. Ponieważ u chorych z objawem Raynauda stwierdzono zwiększoną ekspresję E-selektyny przed wystąpieniem stwardnień, można spodziewać się, że wykrycie w krążeniu podwyższonego stężenia tej cząstki adhezyjnej może stanowić czuły parametr prognostyczny, świadczący o początku procesu autoimmunologicznego [11].
Celem pracy była ocena stężenia E-selektyny w surowicach chorych z chorobą Raynauda oraz SSc i określenie wartości tego parametru w rokowaniu co do rozwoju i progresji twardziny.
Materiał i metodyka
Badaniami objęto 50 kobiet z objawem Raynauda w wieku od 21 do 71 lat, średnio 46 lat, hospitalizowanych w Klinice Dermatologii ŚAM w Katowicach z podejrzeniem lub rozpoznaniem twardziny układowej w początkowym okresie rozwoju – do 3 lat od wystąpienia stwardnień skóry. Czas trwania objawu Raynauda wynosił od 0,5 do 26 lat, średnio 6,6 lat. U każdej chorej wykonywano badanie kapilaroskopowe wałów paznokciowych, oznaczano przeciwciała przeciwjądrowe ANA metodą IIF na komórkach Hep-2 i przeprowadzano szczegółowe badania diagnostyczne pozwalające na ocenę zajęcia przez proces chorobowy narządów wewnętrznych. Zmiany w przełyku rozpoznawano na podstawie stwierdzonych zaburzeń perystaltyki i/lub wygładzenia fałdów błony śluzowej w badaniu radiologicznym przełyku. Zajęcie płuc stwierdzano w przypadkach obustronnych zmian włóknistych w badaniu rentgenologicznym klatki piersiowej. Zmiany kardiologiczne o charakterze arytmii, zaburzeń przewodnictwa w badaniu EKG lub podczas elektrostymulacji przezprzełykowej i cechy niewydolności prawokomorowej, wtórnej do nadciśnienia płucnego, rozpoznawano jako zajęcie mięśnia sercowego w przebiegu SSc. Zajęcie nerek przez proces chorobowy rozpoznawano na podstawie utrzymującego się białkomoczu i współistnienia nadciśnienia tętniczego. Zmiany mięśniowe typu myositis poza objawami klinicznymi: osłabieniem i bólami mięśni, rozpoznawano na podstawie zwiększenia aktywności enzymów mięśniowych (fosfokinazy kreatynowej i aldolazy) oraz odchyleń w badaniu elektromiograficznym i histopatologicznym. Poza tym przeprowadzano rutynowe badania laboratoryjne: OB, morfologię krwi, badanie ogólne moczu oraz wykonywano odczyn Waalera-Rosego, latex-R, elektroforetyczny rozdział białek surowicy i oceniano funkcję nerek. U 18 chorych rozpoznano SSc w oparciu o kryteria Amerykańskiego Towarzystwa Reumatologicznego (Masi i wsp., 1980). Biorąc pod uwagę topografię stwardnień skóry i przebieg choroby, posługiwano się najszerzej przyjętym podziałem twardziny układowej na postać ze stwardnieniami ograniczonymi do odsiebnych części ciała (limited SSc, lSSc) oraz postać uogólnioną (diffuse SSc, dSSc). Analizując zmiany układowe, u badanych chorych uwzględniono charakter i nasilenie zmian oraz liczbę zajętych narządów. Szybką progresję zmian układowych w SSc rozpoznawano, gdy stwierdzono zmiany włókniste w płucach i objęcie procesem chorobowym co najmniej 2 innych narządów, takich jak przełyk, serce, nerki, mięśnie. U pozostałych chorych z SSc progresję zmian narządowych oceniono jako umiarkowaną. Charakterystykę kliniczną kobiet z chorobą Raynauda i SSc podano w tab. 1. Wśród badanych było 18 pacjentek z SSc (10 chorych z lSSc i 8 chorych z dSS) i 32 pacjentki z chorobą Raynauda. Chore zakwalifikowane do badania stężenia E-selektyny w surowicy nie były wcześniej leczone środkami immunosupresyjnymi i/lub steroidami. Grupę kontrolną stanowiły surowice 15 zdrowych kobiet wybranych spośród pracownic kliniki. Stężenie E-selektyny w surowicy oznaczano metodą ELISA, używając odczynników R&D Systems Europe Ltd.: Human E-selectin Parameter, zgodnie z zaleceniami producenta testu. Intensywność reakcji barwnej oceniano w czytniku ELISA przy długości fali 450 nm. Zakres pomiaru stężenia E-selektyny wynosił: 0,5–10 ng/ml, czułość <0,1 ng/ml, surowice rozcieńczano w stosunku 1:20.
Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej i scharakteryzowano za pomocą średniej arytmetycznej i odchylenia standardowego. Istotność statystyczną średnich arytmetycznych stężeń E-selektyny pomiędzy poszczególnymi grupami badanymi określano za pomocą testu t-Studenta. Stosując analizę regresji, przy pomocy współczynnika korelacji prostoliniowej r określano związek stężenia E-selektyny z czasem trwania choroby i mianem ANA w surowicy chorych. Wyniki były oceniane jako znamienne statystycznie, gdy p<0,05.
Wyniki
W tab. 2. podano stężenia E-selektyny w surowicy kobiet zdrowych, z chorobą Raynauda i twardziną układową. Stężenie E-selektyny w chorobie Raynauda (56±31,4 ng/ml) było istotnie statystycznie wyższe w porównaniu z wartością grupy kontrolnej (32,4±15,9 ng/ml), ale istotnie statystycznie niższe w porównaniu z SSc (92,8±27,4 ng/ml), p<0,001. Stężenie E-selektyny było podwyższone u 37,5% chorych z chorobą Raynauda i 88,9% chorych z SSc. Ryciny 1.–5. ilustrują stężenie E-selektyny w zależności od czasu trwania objawu Raynauda, miana ANA w chorobie Raynauda i SSc oraz od czasu trwania stwardnień skóry w SSc. Linijna analiza regresji i korelacji nie wykazała istotnych statystycznie zależności pomiędzy stężeniem E-selektyny w surowicy a badanymi parametrami. Ryc. 6. przedstawia stężenie E-selektyny w podgrupach kobiet z chorobą Raynauda, SSc i grupie kontrolnej. Stężenie E-selektyny w chorobie Raynauda ze zmianami kapilaroskopowymi i/lub obecnymi ANA (64,7±33 ng/ml) było istotnie statystycznie wyższe w porównaniu z wartością w chorobie Raynauda bez zmian kapilaroskopowych i przeciwciał przeciwjądrowych w surowicy (43,2±24,8 ng/ml), ale istotnie statystycznie niższe w porównaniu z SSc, odpowiednio p<0,025 oraz p<0,005. Stężenie E-selektyny u chorych z chorobą Raynauda bez zmian kapilaroskopowych z ujemnym wynikiem badania IIF było wyższe w porównaniu z grupą kontrolną, ale nieznamiennie statystycznie. Na ryc. 7. porównano stężenie E-selektyny w podgrupach chorych z SSc. Stężenie E-selektyny było wyższe u chorych z postacią dSSc (100,3±34,6 ng/ml) w porównaniu z postacią lSSc (86,8±19,9 ng/ml) oraz u chorych z szybką progresją zmian narządowych (99,2±21,6 ng/ml) w porównaniu z umiarkowaną progresją zmian narządowych (86,3±32,2 ng/ml), ale nie stwierdzono różnic znamiennych statystycznie.
Omówienie
Zaburzenia naczynioruchowe w obrębie dystalnych części kończyn o charakterze objawu Raynauda występują u ok. 3 do 16% ogólnej populacji [12]. Tylko u niewielu z tych chorych może rozwinąć się choroba tkanki łącznej, najczęściej twardzina układowa. Dlatego przypuszcza się, że patofizjologia pierwotnego i wtórnego objawu Raynauda różnią się. Przemawia za tym także obserwacja, że twardzina rozwija się najczęściej u tych chorych z objawem Raynauda, u których stwierdza się dodatnie przeciwciała przeciwjądrowe i/lub zmiany w badaniu kapilaroskopowym [13, 14]. U chorych z chorobą Raynauda stwierdza się zwiększone stężenie wskaźników aktywacji i/lub uszkodzenia śródbłonka, ale zaburzenia te mają łagodniejszy charakter w porównaniu z SSc [15, 16]. Hebbar i wsp. [11] wykryli zwiększoną ekspresję E-selektyny na komórkach śródbłonka u chorych z objawem Raynauda, u których następnie obserwowano rozwój SSc. W przedstawionym badaniu stwierdzono podwyższone stężenie E-selektyny w surowicy chorych z objawem Raynauda bez stwardnień skóry. Stężenie E-selektyny było szczególnie wysokie u chorych ze zmianami kapilaroskopowymi i/lub obecnością przeciwciał przeciwjądrowych w surowicy. Nie stwierdzono istotnych korelacji pomiędzy stężeniem E-selektyny a czasem trwania objawu Raynauda, typem i mianem ANA w surowicy. U chorych z objawem Raynauda, u których nie stwierdzono żadnych odchyleń przemawiających za przejściem w kolagenozę, stężenie
E-selektyny było wyższe niż w grupie kontrolnej osób zdrowych, ale nieznamienne statystycznie. Tak jak w poprzednich badaniach [10], chorzy we wczesnym stadium SSc wykazywali wysokie stężenia E-selektyny, istotnie wyższe niż chorzy z chorobą Raynauda. Stężenie E-selektyny korelowało z cięższym przebiegiem choroby: było wyższe u chorych z postacią dSSc i szybką progresją zmian narządowych [10, 17, 18]. Przydatność monitorowania stężenia E-selektyny w ocenie aktywności choroby w SSc potwierdziły także badania określające stężenie tego parametru przed i po terapii lekami naczyniowymi i immunosupresyjnymi [19, 20]. Podwyższone stężenie E-selektyny zarówno u chorych z chorobą Raynauda, jak z SSc potwierdza aktywację śródbłonka w obu schorzeniach. Wyższe stężenia E-selektyny u chorych z SSc, jak również z chorobą Raynauda z odchyleniami w badaniu kapilaroskopowym i/lub obecnością przeciwciał przeciwjądrowych mogą wskazywać na większy stopień patologii naczyniowej w tych stanach. Poza E-selektyną podobną zależność wykazano, badając stężenia innych czynników śródbłonkowych, takich jak: ET-1, t-PA, PAI-1, czynników płytkowych beta TG, PDGF, TGF-beta [21]. Obserwacje te sugerują możliwość wykorzystania tych parametrów jako dodatkowych czynników prognostycznych rozwoju SSc. Należy jednak pamiętać, że E-selektyna nie jest swoistym markerem chorób naczyniowych czy kolagenoz i może występować w wyższym stężeniu u chorych z różnymi stanami zapalnymi, a zwłaszcza w infekcjach [22]. Jednak bez względu na nieswoisty charakter tej cząstki adhezyjnej, jej oznaczanie wydaje się odgrywać znaczącą rolę w ocenie aktywności i ciężkości procesu chorobowego w SSc oraz może służyć do monitorowania wyników leczenia. Obecne badania wskazują także na jej przydatność w ocenie ryzyka rozwoju SSc, ustaleniu rokowania i dalszego postępowania terapeutycznego w tej chorobie.
Piśmiennictwo
1. Jabłońska S, Chorzelski T: Twardzina. W: Choroby skóry. PZWL Warszawa, 2001, 282-92.
2. Freemont A, Holland J, Fielding P, et al.: Studies of the microvascular endothelium in uninvolved skin of patients with systemic sclerosis: direct evidence for generalized microangiopathy. Br J Dermatol 1992; 126: 561-8.
3. Kahaleh M: Vascular disease in scleroderma: endothelial T-lymphocyte fibroblast interactions. Rheum Dis Clin N A 1990; 16: 53-73.
4. Fleishmajer R, Perlish J, West W: Ultrastructure of cutaneous cellular infiltrates in scleroderma. Arch Dermatol 1977; 113: 1161-6.
5. Roum A, Whiteside T, Medsger T, et al.: Lymphocytes in the skin of patients with progressive systemic sclerosis. Arthritis Rheum 1984; 27: 645-53.
6. Eckes B, Mauch C, Langnok O, et al.: Scleroderma and feedback control by extracellular matrix. W: New trends in scleroderma research. Pathophysiology, clinics and therapy. Abstract Book. Dresden, 1993.
7. Kahaleh M: Lymphocyte interactions with the vascular endothelium in systemic sclerosis. Clin Dermatol 1994; 12: 371-7.
8. Sollberg S, Peltonen J, Uitto J, et al.: Elevated expression of beta 1 and beta 2 integrins, intercellular adhesion molecule-1 in patients with systemic sclerosis. Clin Exp Immunol 1990; 79: 346-52.
9. Sfikakis P, Tesar J, Baraf H: Circulating intercellular adhesion molecule-1 in patients with systemic sclerosis. Clin Immunol Immunopathol 1993; 68: 88-92.
10. Lis A, Bogdanowski T: Stężenie E-selektyny w surowicy jako marker aktywności choroby w twardzinie układowej. Przegl Dermatol 1999; 86: 529-34.
11. Hebbar M, Lassale P, Janin A, et al.: E-selectin expression in salivary endothelial cells and sera from patients with systemic sclerosis. Arthritis Rheum 1995; 38: 406-12.
12. Wigley F: Raynaud’s phenomenon. Curr Opin Rheumatol 1993; 5: 773-84.
13. Priolet P, Vayssairat M, Housset E: How to classify Raynaud’s phenomenon: long-term follow-up study of 73 cases. Am J Med 1987; 83: 494-8.
14. Kallenberg C: Connective tissue disease in patients presenting with Raynaud’s phenomenon alone. Ann Rheum Dis 1991; 112: 666-7.
15. Kahaleh B, Matucci-Cerinic M: Raynaud’s phenomenon and scleroderma. Arthritis Rheum 1995; 38: 1-4.
16. Blann A, Illingworth K, Jayson M: Mechanism of endothelial cell damage in systemic sclerosis and Raynaud’s phenomenon. J Rheumatol 1993; 20: 1325-30.
17. Carson C, Beaall L, Hunder G, et al.: Serum ELAM-1 is increased in vasculitis, scleroderma and systemic lupus erythematosus. J Rheumatol 1993; 20: 809-14.
18. Gruschwitz M, Hornstein O, Driesch P: Correlation of soluble adhesion molecules in the peripheral blood of scleroderma patients with their in situ expression and with disease activity? Arthritis Rheum 1995; 38: 184-9.
19. Apras S, Ertenli I, Ozbalkan Z, et al.: Effects of oral cyclophosphamide and prednisolone therapy on the endothelial functions and clinical findings in patients with early diffuse systemic sclerosis. Arthritis Rheum 2003; 48: 2256-61.
20. Mittag M, Beckheinrich P, Haustein U: Systemic sclerosis – related Raynaud’s phenomenon: effects of iloprost infusion therapy on serum cytokine, growth factor and soluble adhesion molecule levels. Acta Derm Venereol 2001; 81: 294-7.
21. Silveri F, De Angelis R, Poggi A, et al.: Relative roles of endothelial cell damage and platelet activation in primary Raynaud’s phenomenon (RP) and RP secondary to systemic sclerosis. Scand J Rheumatol 2001; 30: 290-6.
22. Bevilacque M: Endothelial leukocyte adhesion molecules. Ann Rev Immunol 1993; 38: 83-4.