Determination of serum defensin levels in patients with systemic sclerosis

Skleroderma, akciğer, böbrek, gastrointestinal sistem, kalp gibi iç organların ve derinin fibrozu ile karakterize etiyolojisi bilinmeyen bir bağ dokusu hastalığıdır.Hastalığın patogenezinde;vaskülopati (özellikle küçük damarları tutan), hücresel ve hümoral immunite (inflamasyon) , visseral ve vasküler fibrozis üç önemli kardinal tutulumdur. Heterojen klinik tutulum ile seyreden bir hastalıktır. Antimikrobiyal peptidler (AMP) yakın zamanda ortaya çıkarılmış tüm ökaryot canlılarda bulunan yüzlerce çeşit peptid yapıda molekülden oluşmaktadır. İnsan antimikrobial peptidleri patojen mikroorganizmalara karşı primerimmunitede önemli moleküllerdir. İnsanda defensin, cathelicidin (LL37) ve histatin olmaküzere 3 ana grup antimikrobiyal peptidler bulunur.AMP'ler bakteri, virüs, mantar ve bazı parazitlerden korunmadarol alırlar.Vücutta patojen mikroorganizmalarla en çok karşılaşılan yerler olan solunum, gastrointestinal ve genitoüriner epitelde ve ciltte bulunurlar. Bunun yanında makrofaj ve nötrofillerin granüllerinde de bulunur ve fagosite edilmiş patojenlerin non-oksidatif eliminasyonuna yardım ederler.AMP'ler kemotaksis, opsonizasyon, sitokin aktivasyonu ve antijen nötrolizasyonu gibi immunmodulatuar özelliklere sahiptir. Şimdiye kadar yapılan kısıtlı sayıda çalışma antimikrobiyal peptidlerile immunolojik hastalıklar arasındakiilişkiyi araştırmıştır. Sistemik lupus eritematozuslu hastaların serumlarında alfa defensin vebeta-2 defensin düzeyleri yüksek bulunmuş ve hastalık aktivitesi markerleri ile bu moleküllerarasındaki ilişki gösterilmiştir. Antimikrobiyal peptidlerin hastalık üzerine etkisi idiyopatik pulmonerfibrozis, diffüz panbronşiolit, pulmoner alveolar proteinozis, psöriyazis gibi hastalıklarda gösterilmiştir. Sklerodermalı hastalarda AMP düzeyleri ile hastalık ilişkisini yansıtan literatürde çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada sklerodermalı hastalarda antimikrobiyal peptidler olan defensinler ile hastalık aktivitesi arasındaki olası ilişkinin belirlenmesini amaçlanmıştır. Çalışma Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, İç Hastalıkları Anabilim Dalı, Romatoloji bölümünde 2015-2016 yılları içinde yeni tanı ve takipli skleroderma hastaları üzerinde yapıldı. Çalışmayı kabul eden sklerodermalı hastaların rutin vizitler sırasında demografik verileri, klinik özellikleri, tutulum yerlerine ait veriler standart formlara işlendi. Hastalardan Alfa defensin, Beta-1 ve Beta-2 defensin düzeyleri ve serum sürfaktan protein-A düzeyi bakıldı. Kontrol grubu olarak herhangi bir inflamatuar veya romatolojik hastalığı olmayan yaş ve cinsiyet eşlenik sağlıklı bireyler alınarak kan örnekleri toplandı ve alfa defensin, beta-1 ve beta-2 defensin düzeyleri ve serum sürfaktan protein-A düzeyi bakıldı. Çalışmaya toplam 42 hasta 38 gönüllü alındı. Hastaların ortalama yaşı 42idi. Hastaların 40'ı kadın, 2'si erkekti. Kontrol grubunun yaş ortalaması 38 olarak hesaplandı. Kontrol grubunun 32'si kadın, 6 'sı erkekti.Skleroderma hastalarında defensin düzeyleri kontrol grubuna göre yüksek saptandı ancak istatiksel olarak anlamlı değildi. Surfaktan Protein- A kontrolgrubunda hastalaragöre daha yüksek saptandı. İki grup arasında farklılık yoktu.AMP'ler ile Rodnan skoru, PAB, FVC, FEV1, DLCO, sedimantasyon ve CRP ile yapılan korelasyon analizinde istatistiksel anlamlı ilişki bulunmadı. Alfa defensin ve CRP arasında ters ilişkili bulunmuştur. Sedimantasyon arttıkça beta 1-defensin düzeylerinde artış saptanmaktadır. Beta1-defensin ve beta2-defensin arasında yüksek düzeyde korelasyon saptanmıştır. Serum antimikrobiyal peptidleri, çevresel faktörlerden etkilenmeye açık olan birçok inflamatuar hastalığın patogenezinde rol aldığı gösterilen moleküllerdir. Bu moleküllerin sistemik skleroz seyrine ve patogenezine katkısının olup olmadığının anlaşılması için daha fazla hastayı içeren ve ayrıntılı moleküler testleri kapsayan yeni çalışmalara ihtiyaç vardırSkleroderma is an autoimmune disease characterized by fibrosis of skin and lung as well as involvement of kidney, gastrointestinal system and heart. Etiology and exact mechanism of disease is poorly understood. In the pathogenesis of the disease; vasculopathy (especially small vessels), cellular and humoral immunity (inflammation), visseral and vascular fibrosis are three main mechanisms. Scleroderma has a heterogeneous clinical picture and progression profile in affected individuals. Antimicrobial peptides (AMP) are composed of hundreds of peptid molecules that is present in all eukaryoticcells which are discovered recently. Human antimicrobial peptides are important molecules in innate immune system acting directly against pathogenic microorganisms. There are three main groups of antimicrobial peptides in humans; defensins, cathelicidin (LL37) and histatins. AMPs have protective roles against bacteria, viruses, fungiandcertain parasites. AMPs are profoundly expressed in body tissues that direct contact with microorganisms and exogenous harmful agents such as respiratory gastrointestinal and genitourinary epithelium and skin. They also exist in macrophages and neutrophil granules to contribute non-oxidative elimination ofphagocytized pathogens. AMPs have immunomodulatory features such as chemotaxis, opsonization, cytokin activation and antigene neutralization. A small number of studies have examined the role of AMPs on autoimmune diseases.. It has been demonstrated that the amount of alfa- and beta-2 defensin serum levels are increased in systemic lupus erythematosus patients. Likewise, the association between AMPs and other diseases such as idiopathic pulmonary fibrosis, diffuse panbronchiolitis, pulmoner alveolar proteinosis and psoriasis has been reported.. No study investigated the role of AMPs on scleroderma patients. Hence, we aimed to investigate AMP serum levels and their possible association in these patients. The study is conducted in Gazi universtiy hospital, rheumatology outpatient clinic between 2015 and2016. Scleroderma patients were either newly diagnosed of on follow up visits for their disease. The demographic data, clinical features and involvements were recorded standardized forms during routine visits. Age- and sex- matched healthy individuals without an inflammatory disease were constituted the control group. Serum samples of subjects were studied for alfa defensin, beta-1, beta-2 defensinsand serum surfactane protein-A. There were 42 patients (40 female, mean age 42 years) and 38 healthy subjects (32 female, mean age 38 years) in the study. Defensin levels of patients were higher than control subject but it has not reached statistical significance. Serum surfactant protein A levels were higher in healthy subjects. There were no correlation between serum AMP levels and Rodnan score, PAB, FVC, FEV1, DLCO, sedimantation and CRP. there was an negative relationship between alfa defensin and CRP and positive correlation between ESR and beta-1 defensin. Serum antimicrobial peptides are affected by many environmental stimuli and have roles in many inflammatory disorders. To better elaborate contribution of these molecules on the pathogenesis of scleroderma further studies with detailed molecular tests are need