Πρωτεομική ανάλυση για την ανίχνευση βιοδεικτών στο σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου

Abstract

Irritable bowel syndrome (IBS) is a chronic gastrointestinal disorder with high incidence, and great heterogeneity of symptoms. Numerous factors are correlated with IBS development; however, the pathophysiology is not yet clear. In addition, there is no appropriate diagnostic tool available. The aim of this study was the identification of protein expression alterations in IBS patients compared to healthy individuals. Serum samples from 30 IBS patients (10 with IBS-Diarrhea, 10 IBS-Constipation and 10 IBS-Mixed) and 10 healthy individuals were subjected to proteomic analysis by 2-dimensional gel electrophoresis. Following evaluation of densitometrical data, protein spots exhibiting differential expression among the groups, were further characterized by matrix-assisted laser desorption tandem time-of-flight mass spectrometer and the results were confirmed by Western blot analysis. Eight significantly different expressed proteins were identified. Seven of them were overexpressed in IBS cases and only one was overexpressed in healthy individuals. These proteins were also differently expressed between the three IBS subgroups. IBS-D group overexpressed immunoglobulin light chain Lambda (LAC3) and apolipopro- tein E (APOE), IBS-C group overexpressed apolipoprotein Η (APOH) and collagen alpha-1 (XIV) chain (COEA1), and IBS-M group and healthy individuals overexpressed retinol-binding protein 4 (RET4). Our results show a different serum protein profile of IBS patients compared to healthy controls. Understanding the role of these eight proteins which are differently expressed in IBS patients, may contribute to a better clarification of IBS pathogenesis and to patient’s stratification.

Το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου (IBS) αποτελεί μία χρόνια λειτουργική γαστρεντερική διαταραχή με υψηλή επίπτωση και μεγάλη ετερογένεια συμπτωμάτων. Πλήθος παραγόντων συσχετίζονται με την ανάπτυξη του συνδρόμου, αν και η παθοφυσιολογία του δεν είναι πλήρως αποσαφηνισμένη, ενώ είναι χαρακτηριστική η απουσία κατάλληλων διαγνωστικών εργαλείων. Σκοπός της μελέτης ήταν η ανίχνευση διαφορών στην πρωτεινική έκφραση των ασθενών με IBS σε σχέση με τους υγιείς. Δείγματα ορού από 30 ασθενείς με IBS patients (10 με IBS τύπου διάρροιας, 10 με IBS τύπου δυσκοιλιότητας και 10 με IBS μικτού τύπου) και από 10 υγιείς εθελοντές υποβλήθηκαν σε πρωτεομική ανάλυση με δυσδιάστατη ηλεκτροφόρηση. Μετά τη σχετική ποσοτικοποίηση των πρωτεϊνικών κηλίδων που παρουσίαζαν διαφορετική έκφραση μεταξύ των ομάδων μέσω πυκνομέτρησης, ακολούθησε περαιτέρω χαρακτηρισμός με φασματογράφο μάζας, ενώ τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν με Western blot ανάλυση. Αναγνωρίστηκαν 8 πρωτείνες που παρουσίαζαν διαφορετική έκφραση μεταξύ των ομάδων. 7 από αυτές υπερεκφράζονταν στους ασθενείς με IBS και μόνο μία παρουσίαζε αυξημένη έκφραση στους υγιείς μάρτυρες. Οι πρωτείνες αυτές εκφράζονταν διαφορετικά μεταξύ των τριών IBS υποομάδων. Η ομάδα IBS τύπου διάρροιας υπερέκφραζε τις πρωτείνες immunoglobulin light chain Lambda (LAC3) και apolipoprotein E (APOE), η ομάδα IBS τύπου δυσκοιλότητας υπερέκφραζε apolipoprotein Η (APOH) και collagen alpha-1 (XIV) chain (COEA1), ενώ η ομάδα IBS μικτού τύπου και οι υγιείς μάρτυρες υπερέκφραζαν retinol-binding protein 4 (RET4). Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ένα διαφορετικό πρωτεινικό profile των IBS ασθενών σε σχέση με τους υγιείς. Η κατανόηση του ρόλου αυτών των 8 πρωτεινών που εκφράζονταν διαφορετικά στους IBS ασθενείς, μπορεί να συμβάλει στην αποσαφήνιση της αιτιοπαθογένεσης του συνδρόμου και στην ταξινόμηση των ασθενών.