Krystian Adrych ADIPOKINY PROZAPALNE I PRZECIWZAPALNE
Transcription
Krystian Adrych ADIPOKINY PROZAPALNE I PRZECIWZAPALNE
GDAŃSKI UNIWERSYTET MEDYCZNY Krystian Adrych ADIPOKINY PROZAPALNE I PRZECIWZAPALNE ORAZ CZYNNIKI STYMULUJĄCE WŁÓKNIENIE NARZĄDÓW W PRZEWLEKŁYM ZAPALENIU TRZUSTKI Rozprawa habilitacyjna Katedra i Klinika Gastroenterologii i Hepatologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego Kierownik: dr hab. med. Marian Smoczyński, prof. nadzw. GDAŃSK 2010 Wydano za zgodą Senackiej Komisji Wydawnictw Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego Wydawca: Gdański Uniwersytet Medyczny Druk: Dział Wydawnictw GUMed Gdańsk, ul. Marii Skłodowskiej-Curie 3a Zlecenie KW/178/10 SPIS TREŚCI WYKAZ PUBLIKACJI BĘDĄCYCH PRZEDMIOTEM ROZPRAWY HABILITACYJNEJ....................................................................................................... 5 WYKAZ STOSOWANYCH SKRÓTÓW ...................................................................... 7 1. WSTĘP ................................................................................................................... 9 1.1. Przewlekłe zapalenie trzustki – epidemiologia, patogeneza, diagnostyka .... 9 1.2. Tkanka tłuszczowa jako narząd wydzielniczy w przewlekłym zapaleniu trzustki ......................................................................................................... 24 1.3. Leptyna i jej rola w patogenezie niektórych chorób zapalnych .................... 24 1.4. Adiponektyna i jej rola w niektórych stanach patologicznych....................... 28 1.5. Rezystyna i jej rola w niektórych procesach patologicznych........................ 30 1.6. Transformujący czynnik wzrostu β i jego rola w przewlekłym zapaleniu trzustki ......................................................................................................... 31 1.7. Płytkowy czynnik wzrostu i jego rola w przewlekłym zapaleniu trzustki ....... 33 2. CEL BADAŃ.......................................................................................................... 35 3. MATERIAŁ I METODY.......................................................................................... 36 3.1. Materiał........................................................................................................ 36 3.2. Metody......................................................................................................... 36 4. OMÓWIENIE WYNIKÓW...................................................................................... 38 4.1. Stężenie leptyny w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki ....... 38 4.2. Stężenie adiponektyny w surowicy u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki ......................................................................................................... 40 4.3. Stężenie rezystyny w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki .. 41 4.4. Stężenie transformującego czynnika wzrostu β-1, lamininy i kwasu hialuronowego w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki......... 43 4.5. Stężenie płytkowego czynnika wzrostu w surowicy u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki ....................................................................... 45 5. PODSUMOWANIE................................................................................................ 48 6. WNIOSKI .............................................................................................................. 50 7. PIŚMIENNICTWO................................................................................................. 51 8. PRACE BĘDĄCE PRZEDMIOTEM ROZPRAWY ................................................. 69 Wykaz publikacji będących przedmiotem rozprawy habilitacyjnej 1. Adrych K., Smoczyński M., Goyke E., Stelmańska E., Świerczyński J.: Decreased serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Pancreas 2007, 34, 417-422. IF: 2,300; KBN: 20 2. Adrych K., Smoczyński M., Stelmańska E, Korczyńska J., Goyke E., Świerczyński J.: Serum adiponectin and leptin concentrations in patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin. Pancreas 2008, 36, 120-124. IF: 2,708; KBN: 20 3. Adrych K., Smoczyński M., Śledziński T., Dettlaff-Pokora A., Goyke E., Świerczyński J.: Increased serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis. Possible cause of pancreatic fibrosis. J. Clin. Gastroenterol. 2009, 43, 63-68. IF: 2,207; KBN: 27 4. Adrych K.: Increase in transforming growth factor β-1, laminin, and hyaluronic acid serum concentrations in advanced chronic pancreatitis. Gastroenterol. Pol. 2010, 17, 98-102. IF: 0,0 ; KBN: 6 5. Adrych K.: Wybrane adipokiny pro- i przeciwzapalne w przewlekłym zapaleniu trzustki. Gastroenterol. Pol., 2010, 17, 144-150. IF: 0,0; KBN: 6 Sumaryczny IF: 7,215 / KBN: 79 * W tekście rozprawy habilitacyjnej dane z prac, które są podstawą rozprawy habilitacyjnej zaznaczono w nawiasie w następujący sposób np. [publikacja 1] 5 Wykaz stosowanych skrótów PZT – przewlekłe zapalenie trzustki / chronic pancreatitis OZT – ostre zapalenie trzustki / acute pancreatitis TGFβ – transforming growth factor β / transformujący czynnik wzrostu β TGFβ R – transforming growth factor β receptor / receptor transformującego czynnika wzrostu PDGF – platelet-derived growth factor / płytkowy czynnik wzrostu TKG – trzustkowe komórki gwiaździste / pancreatic stellate cells TNFα – tumor necrosis factor α / czynnik martwicy nowotworów α MIP-1 – macrophage inflammatory protein 1 / białko zapalne makrofagów 1 IL-8 – interleukin 8 / interleukina 8 MCP-1 – monocyte chemoattractant protein-1 / czynnik chemotaktyczny monocytów-1 MMPs – matrix metalloproteinases / metaloproteinazy macierzy pozakomórkowej TIMPs – tissue inhibitors of matrix metalloproteinases / tkankowe inhibitory metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej JAK – Janus like kinases / kinazy tyrozynowe STAT – signal transducers and activators of transcription / rodzina czynników transkrypcyjnych NPY – neuropeptide Y / neuropeptyd Y PPAR – peroxisome proliferator-activated receptor / receptor aktywowany przez proliferatory peroksysomów AMPK – adenosine monofosphate-activated kinase / kinaza białkowa aktywowana przez AMP BMI – body mass index / wskaźnik masy ciała p38 MAPK – mitogen-activated protein kinaze / kinaza aktywowana mitogenami BMP – bone morphogenetic proteins / białka morfogenetyczne kości GDF – growth and differentiation factors / czynniki wzrostu i różnicowania CTGF/CCN2 – connective tissue growth factor / czynnik wzrostu tkanki łącznej CRP – C-reactive protein / białko C-reaktywne ECPW – endoskopowa cholangiopankreatografia wsteczna / endoscopic retrograde cholangiopancreatography 7 MRCP – magnetic resonance cholangiopancreatography / cholangiopankreagrafia rezonansu magnetycznego EUS – endoscopic ultrasonography / ultrasonografia endoskopowa CT – computed tomography / tomografia komputerowa WKT – wolne kwasy tłuszczowe Przewód Wirsunga – przewód trzustkowy główny 8 1. WSTĘP 1.1. Przewlekłe zapalenie trzustki – epidemiologia, patogeneza, diagnostyka Przewlekłe zapalenie trzustki (PZT) jest chorobą po raz pierwszy opisaną przez Cawleya w 1788 roku u młodego mężczyzny z cukrzycą i wyniszczeniem, u którego w badaniu sekcyjnym stwierdzono zwapnienia w trzustce [1]. Charakteryzuje się przewlekłym procesem zapalnym w trzustce, prowadzącym do nieodwracalnego, postępującego zaniku miąższu, włóknienia (ryc. 1) oraz rozwoju niewydolności zewnątrz- i wewnątrzwydzielniczej trzustki [2-4]. Chorobowość w Europie z powodu przewlekłego zapalenia trzustki wynosi od 4 do 26 osób na 100 tysięcy mieszkańców [5-8]. W Azji, a zwłaszcza w południowych regionach Indii jest znacznie wyższa (114200 osób na 100 tysięcy mieszkańców) [9]. W Polsce oszacowano częstość występowania PZT na 30-57 osób na 100 tysięcy mieszkańców, a roczna zapadalność mieści się pomiędzy 5 a 10 przypadków na 100 tysięcy osób [10]. Na przełomie XX i XXI wieku zauważalny jest istotny wzrost zapadalności na przewlekłe zapalenie trzustki z jednoczesnym obniżaniem się wieku pojawienia się pierwszych objawów oraz ostatecznego rozpoznania tej choroby. PZT w zależności od czynnika etiologicznego może mieć różnorodny obraz kliniczny i przebieg choroby. Poznanie etiopatogenezy przewlekłego zapalenia trzustki ułatwia opracowanie strategii postępowania klinicznego u chorych na PZT. W 2001 r. Etemad i Whitcomb [11] opracowali klasyfikację TIGAR-O, w której zawarto następujące kategorie ryzyka w zależności od przyczyny choroby: 1. Toksyczno-metaboliczne (alkohol, papierosy, hiperkalcemia, hiperlipidemia, nadczynność przytarczyc, przewlekła niewydolność nerek, niektóre leki i toksyny) 2. Idiopatyczne (postać wczesna lub późna, tropikalne, inne) 3. Genetyczne: a) autosomalne dominujące - mutacje genu trypsynogenu kationowego b) autosomalne recesywne lub geny modyfikujące - mutacje genu inhibitora proteazy serynowej Kazala typu 1 (SPINK1), - mutacje genu CFTR (cystis fibrosis transmembrane conductance regulator), - inne 9 4. Autoimmunologiczne (izolowane PZT lub związane z innymi chorobami - zespół Sjogrena, nieswoiste zapalenia jelit, pierwotna marskość żółciowa) 5. Nawracające i ciężkie OZT (o ciężkim przebiegu, martwicze lub nawracające OZT, popromienne, choroby naczyń) 6. Zaporowe (niedrożność lub uszkodzenie pourazowe przewodów trzustkowych, pancreas divisum, torbiel okołobrodawkowa w ścianie dwunastnicy). Rycina 1. Przewlekłe zapalenie trzustki u chorego leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Rozległe włóknienie międzyzrazikowe, ogniskowy zanik struktur gruczołowych oraz obecność przewlekłego nacieku zapalnego (wykonano w Katedrze i Zakładzie Patomorfologii GUMed). Zdecydowanie najczęstszą i najlepiej poznaną przyczyną PZT jest nadmierne spożywanie alkoholu etylowego, które odpowiada za około 70-90% przypadków w krajach zachodnich [12]. W Polsce w prospektywnym badaniu przeprowadzonym u mieszkańców prawobrzeżnej Warszawy i jej przedmieść w latach 1982-2001 przez Jarosza i współpracowników [13] stwierdzono, że najczęstszą przyczyną PZT był 10 alkohol (71,5%), następnie nawracające i ciężkie ostre zapalenie trzustki (9,7%), czynniki zaporowe (zwężenie przewodu Wirsunga, trzustka dwudzielna, torbiel w ścianie dwunastnicy – 8,2%), czynniki autoimmunologiczne (1,8%), idiopatyczne (5,1%) i prawdopodobnie genetyczne (1,5%). Zdecydowanie częściej chorowali mężczyźni aniżeli kobiety (77,8% w porównaniu do 22,2%). Bardzo ważnym, niezależnym od alkoholu czynnikiem ryzyka rozwoju PZT jest palenie tytoniu [14,15]. W piśmiennictwie światowym także zwraca się uwagę na rozwój tej choroby w zależności od rasy. Nadużywający alkoholu Afroamerykanie są bardziej narażeni na PZT niż przedstawiciele rasy kaukaskiej [16]. W 1993 r. Lowenfels i współpracownicy [17] przedstawili charakterystykę 2015 chorych na PZT obserwowanych przez 7 lat i 4 miesiące. Z ich badania wynika, że zdiagnozowano chorobę u 35% osób w wieku poniżej 40 roku, u 15% w wieku powyżej 60 roku, a u połowy badanych – między 40 a 59 rokiem życia. Mężczyźni stanowili 79% chorych. Alkoholową przyczynę choroby potwierdzono u 78%, a niealkoholowe PZT u 22% chorych. Zwapnienia w trzustce stwierdzono u 37%, cukrzycę u 52%, a współistniejącą marskość wątroby u 10% osób. Spośród wszystkich badanych pacjentów, aż 62% chorych spożywało regularnie znaczne ilości alkoholu, zaś abstynentami było tylko 12% badanych. Ponadto 86% paliło tytoń, a 48% przebyło zabieg chirurgiczny. Nowotwór złośliwy stwierdzono łącznie u 11% osób (rak trzustki 3%, inny nowotwór złośliwy 8%). Przeżycie chorych na przewlekłe zapalenie trzustki jest znacząco niższe (współczynnik śmiertelności wyższy o ok. 3,6 razy) niż w ogólnej populacji [18]. 10-letnie przeżycie obserwowano u 70%, a 20-letnie u 45% pacjentów. Mediana oczekiwanego czasu życia jest nieco niższa w alkoholowym PZT, aniżeli w idiopatycznym PZT (72 lata w porównaniu do 80 lat) [19]. Chorzy z przewlekłym zapaleniem trzustki częściej umierają na choroby układu krążenia i nowotwory pochodzenia poza trzustkowego (80-90%) niż na powikłania bezpośrednio związane z przewlekłym zapaleniem trzustki i raka trzustki (1020% wszystkich chorych) [4,18-20]. Z kolei w 2005 r. Mullhaupt i wsp. [21] opublikowali analizę 343 chorych na przewlekłe zapalenie trzustki. Wynika z niej, że 265 osób miało alkoholową, 57 osób – idiopatyczną, a 11 osób – dziedziczną przyczynę choroby. Średni wiek występowania alkoholowego PZT to 36 lat, a o etiologii dziedzicznej ok. 26 lat. Autorzy powyższej analizy stwierdzili również, że przewlekłe idiopatyczne zapalenie trzustki manifestowało się dwoma postaciami choroby. Postać wczesna (młodzieńcza) – objawem dominującym są bóle brzucha, a niewydolność zewnątrzwydzielnicza rozwija się powoli. Choroba może rozpocząć się w dzieciń11 stwie, a średni wiek ujawnienia to 23 lata. Postać późna (starcza) przebiega bez dolegliwości bólowych, a objawami wiodącymi są niewydolność zewnątrz- i wewnątrzwydzielnicza trzustki. W tej postaci objawy choroby pojawiają się średnio w wieku 62 lat [21]. Tropikalne PZT charakteryzuje się wczesnym początkiem choroby (średnio w wieku 22 lat), wcześnie pojawiającymi się dolegliwościami bólowymi, gwałtowną progresją z ciężkim uszkodzeniem trzustki, a w wywiadzie nie ma nadużywania alkoholu [22]. Przeciwnie autoimmunologiczne zapalenie trzustki pojawia się u chorych nienadużywających alkoholu, w późniejszym wieku (średnio 59,4 lat), częściej u mężczyzn, bóle brzucha są nieznaczne a głównym objawem jest bezbólowa żółtaczka [23]. Moment ujawnienia się zewnątrzwydzielniczej niewydolności trzustki jest uzależniony od przyczyny wywołującej proces patologiczy w trzustce. W alkoholowym i w późnym idiopatycznym PZT niewydolność zewnątrzwydzielnicza rozwija się stosunkowo wcześnie (ok. 6 lat od początku choroby), natomiast we wczesnym idiopatycznym PZT – po ok. 20 latach [21, 24]. W tropikalnym PZT niewydolność zewnątrz- i wewnątrzwydzielnicza pojawia się w bardzo wczesnym okresie choroby [22]. Rycina 2. Zdjęcie rentgenowskie jamy brzusznej u chorego na PZT, leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Widoczne zwapnienia w rzucie trzustki. 12 W piśmiennictwie światowym przedstawiane są różne podziały przewlekłego zapalenia trzustki. Bardzo przydatną klasyfikacją PZT w praktyce klinicznej, jest podział w zależności od stopnia zaawansowania choroby na podstawie wykonanych badań obrazowych [25]. Tabela 1. Klasyfikacja przewlekłego zapalenia trzustki na podstawie USG i TK jamy brzusznej [26] Nasilenie zmian 1 Trzustka prawidłowa 2 Zmiany niepewne (obraz niejednoznaczny) 3 Łagodne nasilenie zmian 4 Umiarkowane nasilenie zmian 5 Zmiany zaawansowane Obraz trzustki w tomografii komputerowej i ultrasonografii Prawidłowa wielkość i kształt trzustki oraz prawidłowa szerokość przewodu Wirsunga (poniżej 2 mm) Występowanie jednej z niżej wymienionych nieprawidłowosci: Przewód Wirsunga szerokości 2-4 mm Nieznaczne powiększenie trzustki (<2 x normy) Miąższ trzustki niejednorodny Występowanie co najmniej dwóch spośród poniżej wymienionych zmian: Przewód Wirsunga o szerokości 2-4 mm Nieregularne ściany przewodu trzustkowego Nieznaczne powiększenie trzustki (<2 x normy) Miąższ trzustki niejednorodny Jak w łagodnym nasileniu zmian oraz: Torbiele o średnicy poniżej 10 mm Przewody trzustkowe nieregularne Ogniska hipoechogeniczne w miąższu narządu Zwiększona echogeniczność ścian przewodów trzustkowych Nieregularne zarysy trzustki Jak przy umiarkowanym nasileniu zmian oraz co najmniej jedna z poniższych zmian: Obecność torbieli o średnicy powyżej 10 mm Znaczne powiększenie narządu (>2 x norma) Zwapnienia w trzustce Poszerzenie przewodu Wirsunga > 4 mm Ubytki i wypełnienia światła przewodów trzustkowych lub stwierdzenie kamieni w przewodach trzustkowych Zwężenia przewodów trzustkowych Znacznego stopnia nieregularność przebiegu przewodu trzustkowego Naciekanie przez zmieniony zapalnie miąższ trzustki sąsiednich narządów 13 Tabela 2. Klasyfikacja przewlekłego zapalenia trzustki w oparciu o pankreatogram z ECPW (Cambridge 1983) [26] Stopień Przewód Wirsunga Odgałęzienia boczne Inne zmiany 1 - prawidłowy Prawidłowy Prawidłowe Nie ma 2 - wątpliwy Prawidłowy < 3 nieprawidłowe Nie ma 3 - łagodny Prawidłowy > 3 nieprawidłowe Nie ma 4 - umiarkowany Nieprawidłowy > 3 nieprawidłowe 5 - zaawansowany Nieprawidłowy > 3 nieprawidłowe Nie ma Co najmniej 1 objaw spośród następujących:a) torbiele > 10 mm, b) ubytki wypełnienia, kamienie, c) zwężenia przewodów, d) duża nieregularność i znaczne poszerzenie przewodu trzustkowego. Patogeneza PZT nie została do końca wyjaśniona. Prawdopodobnie choroba rozwija się w wyniku wzajemnego oddziaływania wielu różnych czynników, wyzwalających stan zapalny i indukujących włóknienie. Dotychczas zaproponowano kilka teorii (hipotez) patogenezy PZT: 1) teorię toksyczno-metaboliczną, 2) teorię złogów i blokady przewodów, 3) teorię stresu oksydacyjnego, 4) teorię martwicy i włóknienia oraz 5) hipotezę pierwotnego uszkodzenia przewodów [26-31]. W 2002 roku Whitcomb i Schneider [32] przedstawili nową hipotezę tzw. wartowniczego ostrego zapalenia trzustki (SAPE). Według tej hipotezy, do rozwoju PZT konieczne jest zdarzenie inicjujące. Jest nim pierwsze ostre zapalenie trzustki i aktywacja trzustkowych komórek gwiaździstych (TKG). Kolejne epizody zapalenia trzustki oraz procesy inicjowane jako odpowiedź przeciwzapalna powodują włóknienie narządu. Na początku niezmieniona patologicznie („zdrowa”) trzustka jest atakowana przez różne czynniki uszkadzające np. alkohol etylowy. Prowadzi to do stresu metabolicznego i oksydacyjnego oraz do rozwoju wczesnej fazy inicjującego OZT z uwolnieniem cytokin prozapalnych. W dalszym przebiegu choroby dochodzi do rozwoju odpowiedzi zapalnej złożonej z dwóch faz. W pierwszej fazie (wczesnej) uczestniczą limfocyty, neutrofile, makrofagi. Dochodzi do uwolnienia cytokin prozapalnych powodujących uszkodzenie trzustki. W drugiej fazie (późnej) główną rolę odgrywają komórki przeciwzapalne oraz zaktywowane komórki gwiaździste. Na tym etapie może dojść do regeneracji narządu (zdrowienia) lub do rozwoju włóknienia. 14 Do włóknienia dochodzi jeżeli trzustka jest nadal uszkadzana przez nawracające epizody zapalenia trzustki. Dochodzi wówczas (kolejno) do uszkodzenia komórek pęcherzykowych z uwolnieniem cytokin, rozwoju ostrej reakcji zapalnej, pojawienia się szybkiej odpowiedzi przeciwzapalnej, w której uczestniczą wcześniej zaktywowane komórki gwiaździste. Produkują one substancje macierzy pozakomórkowej, głównie kolagen, fibronektynę i proteoglikany (między innymi kwas hialuronowy). Jak już wspomniano powyżej, mechanizmy odpowiedzialne za włóknienie trzustki nie są dokładnie poznane. Odkrycie trzustkowych komórek gwiaździstych przyczyniło się niewątpliwie do znacznego postępu w poznaniu patofizjologii PZT i może mieć znaczenie dla określenia nowych sposobów rozpoznawania i leczenia tej choroby. Obecnie nie ma wątpliwości, że TKG odgrywają kluczową rolę w procesie włóknienia trzustki w przebiegu PZT [33-35]. Ciekawie przedstawia się historia badań nad komórkami gwiaździstymi trzustki. W 1982 roku Watari i wsp.[36] odkryli w trzustce myszy komórki zawierające witaminę A. W 1990 roku Ikejiri [37] opisał obecność komórek wrzecionowatych (zawierających krople lipidowe i witaminę A) wokół przewodów, pęcherzyków i naczyń w trzustce szczurów i ludzi. W 1996 roku Kato i wsp. [38] odkryli komórki podobne do miofibroblastów w trzustce szczura. Natomiast w 1997 roku Saotome i wsp. [39] wykryli wrzecionowate komórki podobne do miofibroblastów wokół pęcherzyków i przewodów trzustkowych u ludzi. Rok później opisano metodę izolacji i hodowli tych komórek oraz nazwano je trzustkowymi komórkami gwiaździstymi [40,41]. Chociaż pochodzenie TKG nie jest wyjaśnione, przyjmuje się, że część z nich może wywodzić się ze szpiku kostnego [42]. Po ich stymulacji przez stres oksydacyjny, alkohol (i jego metabolity) oraz cytokiny, TKG zmieniają swój fenotyp. Stają się miofibroblastami (fibroblastami podobnymi do komórek mięśniowych) [43]. Stosując metody immmunohistochemicznie wykryto w nich aktynę, wimentynę i desminę [44]. Transformacja TKG w miofibroblasty, czyli w aktywne postacie, zdolne do wytwarzania macierzy pozakomórkowej i różnych cząsteczek adhezyjnych zachodzi w odpowiedzi na różne cytokiny zapalne i chemokiny takie jak TNFα, IL-1β, MIP-1, IL-8 oraz czynniki wzrostu: TGFβ-1, PDGF, FGF uwalniane przez komórki trzustki (komórki uszkodzonego miąższu) oraz przez komórki zapalne [43,45-48]. Ponadto, alkohol (i jego metabolity), stres oksydacyjny, wzmożone ciśnienie w przewodach trzustkowych, hiperglikemia i infekcje bakteryjne są również czynnikami aktywującymi TKG [45,49-52]. Generalnie, wszystkie czynniki powodujące aktywację komórek gwiaździstych będą wzmagały produkcję macierzy pozakomórkowej oraz cytokin. 15 Ważną rolę w procesie włóknienia trzustki w przebiegu PZT odgrywa TGFβ-1, który jest czynnikiem pobudzającym produkcję macierzy pozakomórkowej. TGFβ-1 pojawia się w komórkach zapalnych, komórkach przewodzików trzustkowych oraz w komórkach gwiaździstych, w obszarach włóknienia trzustki [43,53,54]. Receptory TGFβ (TGFβ1R i TGFβ2R) są obecne w aktywnych komórkach gwiaździstych [55]. Sugeruje to, że produkcja macierzy pozakomórkowej jest regulowana przez TGFβ. W odpowiedzi na stymulację przez TNFα i IL-1β, aktywne komórki gwiaździste również produkują różne mediatory zapalne jak np. MCP-1, IL-8 oraz inne czynniki zapalne, które biorą udział w podtrzymywaniu procesu zapalnego [56]. Intensywność włóknienia w trzustce jest zależna od produkcji składników macierzy pozakomórkowej i ich degradacji przez metaloproteinazy macierzy pozakomórkowej (MMPs). Aktywność tych ostatnich, może być hamowana przez tkankowe inhibitory metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej (TIMPs). W badaniach przeprowadzonych przez Sheka i wsp.[55] stwierdzono obecność MMP-2, MMP-9, MMP-13, MT-1-MMP, TIMP-1 i 2 w miejscach zwłóknienia trzustki oraz w komórkach gwiaździstych trzustki chorych na PZT. Ponadto wykazano, że ekspresja MMP-3 i MMP-9 była hamowana przez TGFβ [55], a alkohol i aldehyd octowy zwiększały ilość TIMP-2 [57]. W odpowiedzi immunologicznej w PZT istotną rolę w przyciąganiu leukocytów odgrywają chemokiny np. MCP-1. Ich podstawowym źródłem są komórki pęcherzykowe trzustki, a nie zaś jak, wcześniej przypuszczano komórki zapalne. Podstawowym klinicznym objawem przewlekłego zapalenia trzustki są bóle brzucha, które obniżają jakość życia [31,58,59]. Do powstania bólu w przebiegu PZT przyczyniają się różne czynniki, jak [60,61]: − nadciśnienie w przewodach trzustkowych i/lub miąższu trzustki, − neuropatia trzustkowa z uszkodzeniem zapalnym nerwów, − proces zapalny w miąższu trzustki, − niedokrwienie trzustki, − powikłania miejscowe (duże torbiele rzekome trzustki, zwężenie dwunastnicy i dróg żółciowych − 16 zaburzenia motoryki przewodu pokarmowego. Rycina 3. USG jamy brzusznej u chorego leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Trzustka z przewlekłym procesem zapalnym, widoczne liczne zwapnienia w obrębie trzustki oraz poszerzony do ok. 9 mm, o nierównych zarysach przewód trzustkowy główny. Rycina 4. USG jamy brzusznej u chorego leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Trzustka z przewlekłym procesem zapalnym, widoczne liczne zwapnienia w obrębie trzustki oraz poszerzony do 0,85 cm, o nierównych zarysach przewód trzustkowy główny. 17 Ataki bólowe mają stałe nasilenie i trwają od kilku godzin do kilkunastu dni. Na ogół są zlokalizowane w nadbrzuszu lub w śródbrzuszu i nasilają się po jedzeniu. To powoduje, że pacjenci unikają przyjmowania posiłków w okresach zaostrzeń. Ponadto bóle są przyczyną utraty apetytu i zmniejszenia ilości spożywanego pokarmu, a to prowadzi do niedożywienia i chudnięcia [62]. Chudnięcie, przynajmniej w okresach zaostrzeń pojawia się u wszystkich chorych [63]. Postępujące obniżenie masy ciała dodatkowo przyspieszają powikłania PZT, zwłaszcza te które upośledzają drożność przewodu pokarmowego i dróg żółciowych, a przez to pasaż i trawienie treści pokarmowej (zwężenie dwunastnicy i przewodu żółciowego głównego, ucisk przez torbiele rzekome trzustki). Do wyniszczenia organizmu mogą przyczynić się również inne, rzadsze powikłania PZT: wodobrzusze trzustkowe, zakrzepica żyły śledzionowej z nadciśnieniem wrotnym, wysięk w jamie opłucnej. Ponadto w zaawansowanym stadium choroby dochodzi do niewydolności zewnątrz- i wewnątrzwydzielniczej trzustki. Prowadzi to do zespołu złego wchłaniania z biegunką tłuszczową oraz do cukrzycy. Rycina 5. TK jamy brzusznej u chorego na PZT (przekrój czołowy) leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Trzustka zmieniona zapalnie, widoczne zwapnienia oraz małe torbiele rzekome. 18 Rycina 6. TK jamy brzusznej u chorego na PZT (przekrój czołowy) leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Trzustka zmieniona zapalnie; widoczne liczne zwapnienia w miąższu trzustki oraz w poszerzonym przewodzie trzustkowym głównym. Rycina 7. TK jamy brzusznej u chorego na PZT (przekrój czołowy) leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Trzustka zmieniona zapalnie; widoczne zwapnienia w obrębie miąższu trzustki i w świetle poszerzonego przewodu trzustkowego głównego oraz mała torbiel rzekoma. Nadmierna ilość tłuszczów w pożywieniu nasila dolegliwości bólowe w jamie brzusznej oraz biegunkę tłuszczową. W związku z niedoborem lipazy trzustkowej (która hydrolizuje triacyloglicerole do wolnych kwasów tłuszczowych i 2-monoacyliglicerolu) w składzie stolca pacjentów z zaawansowanym PZT dominują triacyloglicerole, w przeciwieństwie do biegunki tłuszczowej w celiakii, w której obserwuje się 19 stolce tłuszczowe zawierające wolne kwasy tłuszczowe. W enteropatii glutenowej stolce są rozlane, plackowate a ich masa jest większa aniżeli u chorych na PZT ze względu na zawartość wolnych kwasów tłuszczowych stymulujących wydzielanie chlorków i wody w jelicie grubym. Upośledzone trawienie białek chorzy mogą kompensować zwiększając ilość białka w diecie, co nie nasila dolegliwości brzusznych. Zaburzenia wchłaniania węglowodanów występują w przebiegu PZT niezmiernie rzadko, gdyż zmniejszone wydzielanie trzustkowej amylazy jest kompensowane sekrecją pozatrzustkową tego enzymu [31]. Rozpoznanie PZT we wczesnej fazie choroby jest bardzo trudne, natomiast w zaawansowanej postaci choroby ustalenie właściwej diagnozy umożliwia typowy obraz kliniczny oraz stwierdzenie charakterystycznych zmian w badaniach dodatkowych [31,58,59,64-68]: 1. Zdjęcie rentgenowskie jamy brzusznej (ryc. 2) 2. Ultrasonografia jamy brzusznej (USG) (ryc.3 i 4) 3. Ultrasonografia endoskopowa (EUS) 4. Tomografia komputerowa (TK) jamy brzusznej (ryc. 5, 6, 7) 5. Cholangiopankreatografia rezonansu magnetycznego (MRCP) (ryc. 8) 6. Endoskopowa cholangiopankreatografia wsteczna (ECPW) (ryc. 9, 10, 11) 7. Badanie histopatologiczne trzustki. (ryc. 1) 8. Testy czynnościowe trzustki Rycina 8. MRCP u chorego na PZT leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Widoczny poszerzony przewód trzustkowy główny wraz z odgałęzieniami bocznymi. 20 Na ogół w celu ustalenia rozpoznania PZT konieczne jest wykonanie kilku badań, zwłaszcza obrazowych. W 2002 r. Grupa Trzustkowa Polskiego Towarzystwa Gastroenterologii przedstawiła algorytm postępowania diagnostycznego w PZT, wg którego proces diagnostyczny powinien rozpocząć się od powszechnie dostępnych badań obrazowych jak zdjęcie rentgenowskie jamy brzusznej, USG lub TK jamy brzusznej – przy stwierdzeniu objawów pewnych dalsza diagnostyka jest zbędna i zaleca się rozpoczęcie leczenia [10]. W przypadku wątpliwości diagnostycznych należy wykonać EUS, MRCP lub ECPW. Inwazyjność oraz związane z nią niemałe ryzyko powikłań spowodowało, że ECPW (badanie referencyjne o bardzo wysokiej wartości diagnostycznej) jest obecnie rzadziej wykonywane. Zaleca się rozpoczęcie postępowania diagnostycznego od badań najmniej inwazyjnych, tj. EUS i MRCP. W ostatnich latach szczególnie preferuje się wykonywanie ultrasonografii endoskopowej, na podstawie której ocenia się ilościowo i jakościowo następujące kryteria [68]: − zmiany w miąższu trzustki: ogniska hiperechogenne, pasma hiperechogenne, zrazikowość, torbiele − zmiany w przewodach trzustkowych: poszerzenie przewodu trzustkowego głównego, nieregularność przewodu trzustkowego głównego, hiperechogenne ściany przewodów, poszerzenie odgałęzień bocznych, zwapnienia. Na spotkaniu ekspertów w Rosemont w 2007 r. wypracowano procedurę diagnozowania PZT na podstawie EUS [69]. Uwzględnia ona: • Duże kryteria PZT − obszary hiperechogenne z cieniem akustycznym (A) − złogi w przewodzie trzustkowym głównym (A) − zrazikowa struktura ze zmianami o wyglądzie plastra miodu (B) • Małe kryteria PZT − torbiele − poszerzenie przewodów ≥ 3,5 mm − nieregularne zarysy przewodu trzustkowego głównego − poszerzone odgałęzienia boczne ≥ 1 mm − hiperechogenne ściany przewodów − pasma hiperechogenne − niecieniujące ogniska hiperechogenne 21 − zrazikowa struktura miąższu, przy czym poszczególne zraziki nie sąsiadują ze sobą. Kryteria z Rosemont (obejmujące tzw. kryteria duże i kryteria małe) pozwalają zakwalifikować obraz endoultrasonograficzny trzustki jako: 1. odpowiadający rozpoznaniu PZT 2. sugerujący rozpoznanie PZT 3. niepozwalający na rozpoznanie PZT 4. prawidłowy. Testy czynnościowe (bezpośrednie i pośrednie) obecnie mają tylko znaczenieuzupełniające w potwierdzaniu rozpoznania PZT. Badania laboratoryjne, w tym aktywność enzymów trzustkowych (amylazy w surowicy i moczu oraz lipazy w surowicy) są bardzo przydatne w rozpoznawaniu ostrego zapalenia trzustki, zaś w PZT ich wartość diagnostyczna jest mała. Rycina 9. ECPW u chorego na PZT leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. W obrębie poszerzonego o nierównym zarysie ścian przewodu trzustkowego głównego widoczne są liczne ubytki wypełnienia – złogi. Wprowadzono pętlę Dormia celem ewakuacji złogów. 22 Rycina 10. ECPW u chorego na PZT leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Przewód trzustkowy główny poszerzony o nierównych zarysach z ubytkami wypełnienia odpowiadającymi złogom. W głowie trzustki torbielowato poszerzone gałęzie boczne, w których widoczne są ubytki wypełnienia. Strzałką zaznaczono endoprotezę założoną do przewodu trzustkowego głównego. Rycina 11. ECPW u chorego na PZT leczonego w Klinice Gastroenterologii i Hepatologii GUMed. Przewód trzustkowy główny poszerzony na całej długości z poszerzonymi odgałęzieniami bocznymi, szczególnie w końcowej części trzonu i ogona trzustki. Przewód żółciowy główny zwężony w odcinku śródtrzustkowym, a powyżej zwężenia znacznie poszerzony. 23 1.2. Tkanka tłuszczowa jako narząd wydzielniczy w przewlekłym zapaleniu trzustki W przebiegu przewlekłego zapalenia trzustki dochodzi do utraty masy tkanki tłuszczowej u większości chorych. Przez wiele lat uważano, że tkanka tłuszczowa pełni głównie funkcję magazynu energii w postaci gromadzonych w adipocytach triacylogliceroli. Obecnie wiadomo, że tkanka tłuszczowa pełni również rolę sekrecyjną [70]. Pod względem masy tkanki i ilości produkowanych biologicznie czynnych substancji, tkanka tłuszczowa może być uważana za największy narząd endokrynny u człowieka [71]. W tkance tłuszczowej są syntetyzowane i uwalniane do krwi aktywne biologicznie peptydy i białka, zwane adipokinami oraz wiele innych substancji, jak hormony steroidowe (estrogeny, androgeny i glukokortykosteroidy) czy endogenne kannabinoidy (anandamid, 2-arachidonoiloglicerol) [72-75]. Niektórzy autorzy [72] wśród adipokin wyodrębniają grupę adipocytokin (adipokin o właściwościach cytokin). Dotychczas poznano ponad 60 adipokin, które przez współdziałanie pomiędzy tkanką tłuszczową i mięśniową, OUN, układem współczulnym i korą nadnerczy biorą udział w regulacji wielu procesów, w tym również procesów zapalnych i immunologicznych, angiogenezie, hemostazie, regulacji ciśnienia tętniczego, podtrzymania równowagi energetycznej organizmu oraz w wrażliwości na insulinę [72,75]. Synteza i uwalnianie adipokin jest zależne od stanu odżywienia pacjenta oraz masy tkanki tłuszczowej. Stan odżywienia pacjenta i związana z nim masa tkanki tłuszczowej zmieniają się u chorych na PZT. Może to wpływać na funkcję wydzielniczą tkanki tłuszczowej, dlatego wydawało się interesujące zbadanie w tej chorobie stężenia w surowicy leptyny, adiponektyny i rezystyny. 1.3. Leptyna i jej rola w patogenezie niektórych chorób zapalnych Odkrycie w 1994 roku leptyny spowodowało przełom w rozumieniu molekularnych mechanizmów uczestniczących w regulacji łaknienia, masy ciała i bilansu energetycznego [76]. Leptyna – białko o masie cząsteczkowej 16 kDa – jest produkowana głównie przez dojrzałe adipocyty tkanki tłuszczowej [77]. Kodowana jest przez gen lep (często zwanym genem otyłości lub genem ob). Gen ten jest zlokalizowany u ludzi na chromosomie 7q31. Leptyna oddziałuje na narządy docelowe poprzez receptory błonowe (ob-R) [78]. Obecność receptorów leptynowych stwierdzono w wielu 24 narządach, między innymi w mózgu (głównie w podwzgórzu), płucach, sercu, nerkach, śledzionie, mięśniach szkieletowych, nadnerczach, jądrach, jajnikach, łożysku, żołądku, jelicie cienkim, wątrobie i trzustce [72,79-80]. Obecność receptorów dla leptyny w trzustce, sugeruje, że leptyna może brać udział w regulacji funkcji egzokrynnej i endokrynnej tego narządu. Leptyna działa centralnie i obwodowo. Centralne działanie leptyny to przede wszystkim działanie prowadzące do zmniejszenia spożycia pokarmu oraz zwiększenia zużycia energii (utleniania niektórych substratów energetycznych). Działanie obwodowe to działanie na poszczególne narządy i procesy w nich zachodzące jak np. metabolizm lipidów i węglowodanów [81]. Molekularny mechanizm centralnego działania leptyny można w skrócie przedstawić następująco. Po uwolnieniu leptyny z tkanki tłuszczowej do krwi jest ona transportowana do płynu mózgowo-rdzeniowego, a następnie zostaje związana przez receptory w podwzgórzu, w którym znajduje się główny ośrodek regulujący łaknienie. Prowadzi to do dimeryzacji receptora, a w konsekwencji przyłączenia i aktywacji kinaz tyrozynowych (zwanych kinazami JAK), [publikacja 5]. Kinazy te, fosforylują reszty tyrozynowe wewnątrzkomórkowego fragmentu receptora leptyny. W wyniku tego pojawia się możliwość przyłączenia do receptora czynników transkrypcyjnych z grupy STAT. Czynniki te po ufosforylowaniu (przez kinazy JAK) i dimeryzacji, ulegają przemieszczeniu do jądra komórkowego i wpływają tam na transkrypcję genów kodujących neuropeptydy regulujące łaknienie (ryc. 12). W wyniku tych procesów dochodzi do zahamowania syntezy neuropeptydów oreksygennych, a zwiększenia produkcji neuropeptydów hamujących łaknienie [publikacja 5]. Można zatem stwierdzić, że: a) niskie stężenie leptyny we krwi powinno stymulować, a wysokie hamować spożycie pokarmu oraz b) że podwyższone stężenie leptyny powinno prowadzić do obniżenia masy ciała, a niskie do przyrostu masy ciała. Oprócz regulacji łaknienia, leptyna wywiera plejotropowe działanie m.in. wpływa na procesy reprodukcji, angiogenezy, funkcjonowanie nerek i płuc, metabolizm kostny, aktywność motoryczną, rytm dobowy snu i czuwania oraz na inne procesy metaboliczne [publikacja 5]. Leptyna jako adipokina prozapalna odgrywa również ważną rolę w procesach zapalnych, immunologicznych oraz prawdopodobnie w onkogenezie [publikacja 5]. Powszechne występowanie receptorów leptynowych w organizmie człowieka pozwala zrozumieć zainteresowanie rolą tego hormonu w patogenezie niektórych chorób, które przedstawiono w tabeli 3. 25 Rycina 12. Molekularny mechanizm ośrodkowego działania leptyny 26 Tabela 3. Stężenie leptyny w krwii u ludzi z niektórymi chorobami. Choroba Nieswoiste zapalenia jelit Wrzodziejące zapalenie jelita grubego (zaostrzenie) Reumatoidalne zapalenie stawów Reumatoidalne zapalenie stawów Reumatoidalne zapalenie stawów Posocznica Posocznica Zespół policyklicznych jajników AIDS Gruźlica Leptyna obniżone Karmiris i wsp. 2006 [82] podwyższone Tuzun i wsp. 2004 [83] podwyższone Otero i wsp. 2006 [84] odwrotna korelacja między zapaleniem a stężeniem leptyny Popa i wsp. 2005 [85] podwyższone bez zmian Anders i wsp. 1999 [86] Popa i wsp.2009 [87] Bornstein i wsp 1998 [88] Carslon i wsp. 1999 [89] podwyższone Marciniak i wsp. 2009 [90] obniżone obniżone Ballinger i wsp. 1998 [91] Van Crevel i wsp. 2002 [92] Garcia-Gonzales i wsp. 2002 [93] bez zmian Toczeń układowy podwyższone Rak jelita grubego podwyższone Niewydolność przewlekła serca obniżone (z wyniszczeniem) Ostre zapalenie trzustki podwyższone Ostre zapalenie trzustki podwyższone, ale nie koreluje z ciężkością choroby podwyższone Przewlekłe zapalenie trzustki obniżone Przewlekłe zapalenie trzustki obniżone ale nieznamiennie statystycznie Ostre zapalenie trzustki Piśmiennictwo Przewlekłe zapalenie trzustki i obniżone rak trzustki Autoimmunologiczne zapalenie podwyższone trzustki Guadagni i wsp.2009 [94] Araujo i wsp. 2009 [95] Konturek i wsp. 2002 [96] Tukiainen i wsp. 2006 [97] Schaffler i wsp. 2007 [98] Adrych i wsp. 2007 [publikacja1] Midha i wsp. 2007 [99] Pezzilli i wsp. 2010 [100] *stężenie leptyny oznaczono na ogół w surowicy, a czasami w osoczu Ponadto leptyna hamuje apoptozę wątrobowych komórek gwiaździstych, które odgrywają kluczową rolę w procesie fibrogenezy [72]. Komórki gwiaździste, zarówno wątrobowe jak i trzustkowe są podobne pod względem strukturalnym i funkcjonalnym. To podobieństwo sugeruje, że leptyna może również hamować apoptozę TKG, a pośrednio wpływać na proces włóknienia trzustki w przebiegu PZT (stymulować 27 przy wysokich stężeniach). Biorąc pod uwagę te właściwości leptyny (działanie prozapalne i działanie antyapoptotyczne w stosunku do komórek gwiaździstych) oraz jej rolę w regulacji łaknienia i kontroli masy ciała (w tym masy tkanki tłuszczowej), wydawało się zasadne zbadanie stężenia leptyny w surowicy chorych na PZT. 1.4. Adiponektyna i jej rola w niektórych stanach patologicznych Kolejną adipokiną wzbudzającą duże zainteresowanie klinicystów jest adiponektyna. Do tej pory opisano szereg chorób, w przebiegu których dochodzi do znacznych zmian w stężeniu adiponektyny we krwi (Tabela 4). Znaczenie kliniczne adiponektyny jest związane z jej działaniem: a) przeciwzapalnym, b) przeciwcukrzycowym, c) zwiększającym wrażliwość na insulinę, d) przeciwmiażdżycowym, a także e) przeciwnowotworowym. Adiponektyna została odkryta tuż po wykryciu leptyny niezależnie przez 4 zespoły badawcze. Z tego względu nazywana była początkowo: Adipo Q, ACRP 30, GBP 22, apM1 [118-121]. U ludzi jest kodowana przez gen umiejscowiony na chromosomie 3q27. Adiponektyna jest białkiem zbudowanym z 244 aminokwasów, wydzielanym specyficznie przez adipocyty [122]. Adiponektyna działa poprzez wiązanie się z receptorem błonowym (AdipoR) [107]. W mięśniach szkieletowych występuje AdipoR1, a przyłączenie do niego adiponektyny, prowadzi do zwiększonego zużycia (utleniania) wolnych kwasów tłuszczowych. Z kolei w wątrobie występuje AdipoR2, do którego przyłączenie adiponektyny powoduje zmniejszoną syntezą kwasów tłuszczowych (lipogenezy) i glukozy (glukoneogenezy). Stymulacja tych receptorów powoduje aktywację wielu ścieżek sygnalizacyjnych między innymi ścieżek w których zaangażowane są kinazy p38MAP, receptor aktywowany przez proliferatory peroksysomów (PPARα) oraz kinaza białkowa aktywowana przez AMP (AMPK) [123]. W wyniku działania adiponektyny na wątrobę i mięśnie szkieletowe dochodzi do obniżenia stężenia wolnych kwasów tłuszczowych i glukozy we krwi (ryc. 13). Działanie przeciwzapalne adiponektyny oraz ujemna korelacja pomiędzy stężeniem adiponektyny we krwi a BMI (jak również masą ciała i masą tkanki tłuszczowej) stały się inspiracją do przeprowadzenia badań nad stężeniem adiponektyny w surowicy chorych na PZT. Kolejną przesłanką uzasadniającą podjęcie badań nad stężeniem adiponektyny w surowicy chorych na PZT były następujące fakty: a) chorzy na 28 przewlekłe zapalenie trzustki częściej umierają na choroby układu krążenia z powodu powikłań związanych z nadużywaniem alkoholu i paleniem tytoniu niż na powikłania związane bezpośrednio z przewlekłym zapaleniem trzustki; b) adiponektyna jest adipokiną, korzystnie wpływającą na układ sercowo-naczyniowy. Stąd ewentualnie obniżenie stężenia adiponektyny we krwi chorych na PZT, mogłoby częściowo tłumaczyć zwiększoną umieralność chorych na powikłania sercowo-naczyniowe. Rycina 13. Molekularny mechanizm działania adiponektyny oraz jej wpływ na stężenie glukozy i wolnych kwasów tłuszczowych we krwi. 29 Tabela 4. Stężenie adiponektyny w krwii w niektórych chorobach u ludzi. Choroba Stężenie adiponektyny Piśmiennictwo Nieswoiste zapalenia jelit podwyższone Karmiris i wsp. 2006 [82] podwyższone Popa i wsp. 2009 [87] podwyższone Araujo i wsp.2009 [95] Reumatoidalne zapalenie stawów Niewydolność przewlekła serca (z wyniszczeniem) Choroba niedokrwienna serca Ostry zespół wieńcowy Nadciśnienie tętnicze Dyslipidemia Zespół metaboliczny Cukrzyca typ 2 Otyłość Niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby Rak gruczołu piersiowego Rak jelita grubego Rak żołądka Rak prostaty Marskość wątroby Zespół nerczycowy Autoimmunologiczne zapalenie watroby typu 1 Przewlekłe zapalenie trzustki Ostre zapalenie trzustki obniżone obniżone obniżone obniżone obniżone obniżone obniżone obniżone obniżone obniżone obniżone podwyższone podwyższone Kumada i wsp. 2003 [101] Nakamura i wsp. 2003[102] Ohashi i wsp. 2006 [103] Cnop i wsp. 2003 [104] Ryo i wsp. 2004 [105] Hotta i wsp. 2000 [106] Nishida i wsp. [107] Musso i wsp. 2005 [108], Krawczyk i wsp. 2009 [109] Tworoger i wsp. 2007 [110] Wei i wsp. 2005 [111] Ishikawa i wsp. 2005 [112] Goktas i wsp. 2005 [113] Tietge i wsp. 2004 [114] Zoccali i wsp. 2003 [115] podwyższone Durazzo i wsp. 2009 [116] obniżone bez zmian obniżone Adrych i wsp. 2008 [publikacja 2] Sharma i wsp. 2009 [117] *stężenie leptyny oznaczono na ogół w surowicy, a czasami w osoczu 1.5. Rezystyna i jej rola w niektórych procesach patologicznych Rezystyna jest również adipokiną prozapalną. Została odkryta w 2000 roku przez 3 niezależne zespoły badawcze i opisana jako czynnik działający antagonistycznie do insuliny (resistance to insulin), FIZZ3 (found in inflammatory zone), ADSF (adipocyte secreted factor) [124,125]. Należy ona do prozapalnych białek z rodziny RELMs (resistin-like molecules). Jest białkiem zbudowanym ze 108 aminokwasów, bogatym w cysteinę, kodowanym przez gen RETN na chromosomie 19 [125]. U ludzi ekspresja tego genu zachodzi przede wszystkim w tkance tłuszczowej. Ponadto wykryto mRNA rezystyny także w monocytach i makrofagach, łożysku, komórkach wysp trzustkowych i w płynie maziowym [126-128]. Molekularny mechanizm działania re30 zystyny nie jest znany. Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że rezystyna reguluje metabolizm węglowodanów i lipidów w wątrobie, mięśniach szkieletowych i w tkance tłuszczowej oraz hamuje adipogenezę. Wywiera również działanie prozapalne. Za prozapalnym działaniem rezystyny przemawia istotny wzrost stężenia tego adipohormonu w niektórych chorobach, oraz hamowanie jego syntezy przez leki przeciwzapalne [126,129-142]. Tabela 5. Podwyższone stężenie rezystyny w krwii w niektórych chorobach u ludzi. Choroba Nieswoiste zapalenia jelit Ostre zapalenie trzustki Miażdżyca Cukrzyca Niewydolność serca NASH Reumatoidalane zap. stawów Ostre zapalenie trzustki Przewlekłe zapalenie trzustki Niewydolność nerek Alergiczny nieżyt nosa Choroba Behcet'a Piśmiennictwo Karmiris i wsp. 2006 [82] Schaffler i wsp. 2007 [98] Reilly i wsp. 2005 [132] Schaffler i wsp. 2004 [133] Takeishi i wsp. 2007 [134] Pagano i wsp. 2006 [135] Toussirot i wsp. 2007 [136] Leśniowski i wsp. 2007 [137] Leśniowski i wsp. 2010 [138] Adrych i wsp. 2009 [publikacja 3] Filippidis i wsp. 2005 [139] Diez i wsp. 2005 [140] Hsueh i wsp. 2009 [141] Yalcindag i wsp. 2008 [142] *stężenie leptyny oznaczono na ogół w surowicy, a czasami w osoczu Prozapalne działanie rezystyny skłoniło mnie do zbadania stężenia także tej adipokiny w surowicy chorych na PZT. 1.6. Transformujący czynnik wzrostu β i jego rola w przewlekłym zapaleniu trzustki Transformujący czynnik wzrostu β (TGFβ) należy do rodziny polipeptydowych, dimerycznych czynników wzrostu [143]. Do rodziny tej należą również aktywiny (activins), morfogenetyczne białka kości (BMP) oraz czynniki wzrostu i różnicowania (GDF) [143]. Biologiczne aktywnymi formami tej rodziny są dimery o masie cząsteczkowej 12-15 kDa, głównie połączone przez pojedyncze wiązania dwusiarczkowe [144]. Czynniki z rodziny TGFβ regulują proliferację, różnicowanie oraz apoptozę 31 komórek [144]. Odgrywają również ważną rolę w rozwoju embrionalnym. Molekularny mechanizm działania TGFβ polega na wiązaniu się z receptorem błonowym typu I lub II, wykazującym aktywność kinazy białkowej serynowo/treoninowej [145]. TGFβ jest produkowany przez większość komórek w formie nieczynnej, połączonej z białkiem LAP (latency associated protein). Transformujący czynnik wzrostu jest silnym mediatorem włóknienia [146]. Ponadto TGFβ odgrywa istotną rolę w wielu innych fizjologicznych i patologicznych procesach m.in. angiogenezie, regulacji odporności, zapaleniu, karcynogenezie oraz w gojeniu ran [144,147]. TGFβ-1 nie tylko stymuluje produkcję składników macierzy pozakomórkowej, ale również zapobiega jej degradacji poprzez stymulację produkcji inhibitorów metaloproteinaz [55]. Zwiększona produkcja TGFβ-1 powiązana jest z zaburzeniami immunologicznymi, które występują w schorzeniach autoimmunologicznych, nowotworowych, w stanach zwiększonej wrażliwości na zakażenia, zwłaszcza oportunistyczne oraz w chorobach przebiegających ze zwiększonym włóknieniem [144]. Włóknienie trzustki jest charakterystyczną cechą PZT, a różne mediatory zapalne uwalniane przez komórki zapalne i płytki krwi stymulują produkcję macierzy pozakomórkowej oraz cytokin przez aktywne komórki gwiaździste. Receptory czynnika transformującego wzrost TGFβ1R i TGFβ2R są obecne w aktywnych komórkach gwiaździstych trzustki. Sugeruje to, że produkcja macierzy pozakomórkowej jest regulowana przez TGFβ. TGFβ-1 w trzustce pobudza aktywację komórek gwiaździstych oraz produkcję białek macierzy pozakomórkowej (fibronektyny, kolagenu, proteoglikanów) [55]. Ponadto TGFβ-1 zwiększa syntezę czynników wzrostu tkanki łącznej (CTGF) w hodowli komórek gwiaździstych szczurów, które z kolei pobudzają proliferację komórek gwiaździstych oraz syntezę kolagenu [148]. Istotną rolę TGFβ-1 we włóknieniu trzustki potwierdzają badania doświadczalne przeprowadzone na zwierzętach, u których zaobserwowano zmniejszanie włóknienia trzustki po zablokowaniu ścieżki sygnałowej stymulowanej przez TGFβ-1 [146]. Opisano nadprodukcję TGFβ w różnych stanach patologicznych jak: marskość wątroby, kłębuszkowe zapalenie nerek, choroby przebiegające z włóknieniem w płucach, sklerodermia, kardiomiopatia, choroba Crohna a także w przewlekłym zapaleniu trzustki [144]. Obserwacja zachowania się stężenia adipokin prozapalnych (leptyny i rezystyny) oraz przeciwzapalnych (adiponektyny), pośrednio wpływających na proces fibrogenezy, nasunęła pomysł zbadania stężenia TGFβ-1 w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki [publikacja 4]. 32 1.7. Płytkowy czynnik wzrostu i jego rola w przewlekłym zapaleniu trzustki Kolejnym czynnikiem odgrywającym ważną rolę w procesie patologicznego włóknienia narządów jest płytkowy czynnik wzrostu (PDGF). Do tej pory zidentyfikowano 4 formy PDGF, lepiej poznane PDGF-A i PDGF-B oraz mniej poznane PDGF-C i PDGF-D, [149]. Łańcuchy PDGF mogą łączyć się w pięć połączonych wiązaniami dwusiarczkowymi, dimerycznych izoform: PDGF-AA, PDGF-AB, PDGF-BB, PDGFCC i PDGF DD, [150]. Izoformy PDGF wpływają na czynność komórki poprzez przyłączenie do strukturalnie podobnych dwóch receptorów alfa i beta wykazujących aktywność tyrozynowej kinazy białkowej [151,152]. Przyłączenie PDGF do receptora, powoduje jego dimeryzację a w konsekwencji aktywację. W organizmie człowieka PDGF (różne jego formy) występuje w większości tkanek. W trzustce występują wszystkie izoformy PDGF (PDGF-A, PDGF-B, PDGF-C i PDGF-D) [153,154]. PDGF pobudza wzrost szczególnie komórek tkanki łącznej. U dorosłych sprzyja gojeniu się ran, stymuluje chemotaksję i wzrost wielu rodzajów komórek zaangażowanych w proces gojenia m.in fibroblastów, komórek mięśni gładkich, neutrofilów, makrofagów [144]. Ponadto PDGF reguluje ciśnienie płynu śródmiąższowego [155]. Nadaktywność PDGF została stwierdzona w wielu poważnych schorzeniach, w tym chorobach nowotworowych, miażdżycy oraz chorobach przebiegających z nadmiernym włóknieniem [144,156]. Opisano zaburzoną regulację PDGF-D (wzmożoną produkcję tego czynnika wzrostu) w wielu nowotworach u ludzi np. raku prostaty, płuca, jajnika, mózgu nerki i trzustki [144,157]. Ostatnio wykazano, że zmniejszona produkcja PDGF-D hamuje wzrost komórek i angiogenezę [157]. Obserwacje te potwierdzają istotną rolę PDGF-D w onkogenezie. Biorąc pod uwagę udział PDGF we wzroście i rozwoju różnych komórek tkanki łącznej nie jest zaskakujące, że zwiększona ekspresja PDGF odgrywa rolę we włóknieniu narządowym jak np. w marskości wątroby, kłębuszkowym zapaleniu nerek, mielofibrozie, w włóknieniu płuc i trzustki. Udział PDGF w procesie włóknienia narządów, w tym włóknienia trzustki skłonił mnie do zbadania stężenia tego czynnika w surowicy chorych na PZT. 33 Podsumowując, przewlekłe zapalenie trzustki jest chorobą charakteryzującą się przewlekłym procesem zapalnym w trzustce, prowadzącym do nieodwracalnego, postępującego włóknienia, zaniku miąższu oraz rozwoju niewydolności narządu. Ponadto w zaawansowanych postaciach PZT postępujące włóknienie gruczołu doprowadza do niedożywienia, z czym wiąże się zmniejszenie masy ciała i masy tkanki tłuszczowej chorych. W świetle powyżej przedstawionych faktów nasuwają się trzy ważne pytania: 1. Jaki wpływ na funkcję wydzielniczą tkanki tłuszczowej ma przewlekłe zapalenie trzustki? Czy ewentualne zmiany w funkcji wydzielniczej tkanki tłuszczowej są skutkiem niedożywienia i utraty masy tkanki tłuszczowej czy też spowodowane są zapalnym procesem chorobowym (zmiany niezależne od utraty masy tkanki tłuszczowej)? 2. Czy ewentualna zmiana funkcji wydzielniczej tkanki tłuszczowej (wzrost lub zahamowanie wydzielania adipokin prozapalnych jak leptyna czy rezystyna oraz przeciwzapalnych jak adiponektyna) może mieć wpływ na przebieg choroby? 3. Czy stężenie czynników wzrostu wpływających na włóknienie trzustki (TGFβ-1 i PDGF) jest związane z funkcją wydzielniczą tkanki tłuszczowej, mierzoną stężeniem adipokin w surowicy chorych? Uzyskanie odpowiedzi na te pytania może mieć duże znaczenie poznawcze. Ponadto nie można wykluczyć praktycznego znaczenia wyników uzyskanych w czasie badań nad stężeniami w surowicy chorych na PZT adipokin i czynników stymulujących włóknienie. 34 2. CEL BADAŃ Zasadniczym celem badań, których wyniki stanowią podstawę rozprawy habilitacyjnej, było uzyskanie odpowiedzi na pytania: a) Czy przewlekłe zapalenie trzustki jest związane z zaburzeniem funkcji wydzielniczej tkanki tłuszczowej, a w szczególności z wydzielaniem prozapalnych (leptyny i rezystyny) oraz przeciwzapalnych (adiponektyny) adipokin? b) Czy ewentualne zaburzenia funkcji wydzielniczej tkanki tłuszczowej u chorych na PZT mogą wpływać na przebieg choroby? c) Czy ewentualne zmiany w stężeniu adipokin we krwi chorych na PZT są związane ze zmianami stężenia czynników wzrostowych zaangażowanych w proces włóknienia trzustki (głównie TGFβ i PDGF)? Aby uzyskać odpowiedź na te pytania: 1. Wyselekcjonowano grupę chorych z dobrze udokumentowanym (na podstawie: obrazu klinicznego, ultrasonografii i tomografii komputerowej jamy brzusznej oraz endoskopowej cholangiopankreatografii wstecznej) przewlekłym zapaleniem trzustki. 2. Oznaczono stężenie leptyny w surowicy chorych z alkoholowym i niealkoholowym przewlekłym zapaleniem trzustki oraz u zdrowych ochotników. 3. Oznaczono stężenie adiponektyny w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki oraz dokonano analizy zależności pomiędzy stężeniem leptyny i adiponektyny (adipokin o przeciwnym działaniu na proces zapalny) w surowicy. 4. Oznaczono stężenie rezystyny w surowicy u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki oraz u zdrowych ochotników. 5. Oznaczono stężenie w surowicy czynników wzrostu (TGFβ i PDGF) wpływających na proces fibrogenezy oraz markerów włóknienia trzustki (lamininy i kwasu hialuronowego) u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki oraz u zdrowych ochotników. 35 3. MATERIAŁ I METODY 3.1. Materiał Badania kliniczne przeprowadzono w Katedrze i Klinice Gastroenterologii i Hepatologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego w Gdańsku u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki potwierdzonym w badaniach obrazowych, a w przypadkach wątpliwych badaniem histopatologicznym (ryc. 1-11). Grupę kontrolną stanowili zdrowi ochotnicy, u których nie stwierdzono chorób przewlekłych. Nikt ze zdrowych ochotników nie zgłaszał objawów sugerujących choroby trzustki. Badania biochemiczne (stężenie adipokin i czynników wzrostu w surowicy chorych) przeprowadzono w Katedrze i Zakładzie Biochemii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego. Na przeprowadzenie badań uzyskano zgodę Terenowej Komisji Etyki Badań Naukowych przy Gdańskim Uniwersytecie Medycznym (NKEBN/766/2005, NKEBN/428/2009-2010). Charakterystykę objawów klinicznych oraz parametrów biochemicznych krwi badanych pacjentów przedstawiono w pracach: 1) Adrych K. i współpracownicy: Decreased serum leptin concentration in patients with chronic pacreatitis. Pancreas 2007, 34, 417-422; 2) Adrych K. i współpracownicy: Serum adiponectin and leptin concentrations in patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin. Pancreas. 2008, 36, 120-124; 3) Adrych K. i współpracownicy: Increased serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis. Possible cause of pancreatic fibrosis. J. Clin. Gastroenterol. 2009,43,63-68), które są podstawą rozprawy habilitacyjnej. Przykładowe wyniki badań: histopatologicznych, rentgenowskich jamy brzusznej, USG jamy brzusznej, TK jamy brzusznej, MRCP oraz ECPW badanych oacjentów przedstawiono na rycinach 1-11. 3.2. Metody Stosowane metody oraz używane odczynniki i materiały laboratoryjne opisano w pracach doświadczalnych, które są podstawą rozprawy habilitacyjnej: 1) Adrych K. i współpracownicy: Decreased serum leptin concentration in patients with chronic pacreatitis. Pancreas 2007, 34, 417-422; 2) Adrych K. i współpracownicy: Serum adiponectin and leptin concentrations in patients with chronic pancreatitis of alcoholic 36 and nonalcoholic origin. Pancreas 2008, 36, 120-124; 3) Adrych K. i współpracownicy: Increased serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis. Possible cause of pancreatic fibrosis. J. Clin. Gastroenterol. 2009,43,63-68; 4) Adrych K.: Increase in transforming growth factor β-1, laminin, and hyaluronic acid serum concentrations in advanced chronic pancreatitis. Gastroenterol. Pol. 2010,17, 98102. Stężenie PDGF-BB w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki oznaczono według instrukcji podanej przez producenta zestawu do oznaczania tego czynnika wzrostu (User Manual 2009, RayBio Human PDGF-BB ELISA Kit Protocol, RayBiotech., Inc.). 37 4. OMÓWIENIE WYNIKÓW 4.1. Stężenie leptyny w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki W badaniach przeprowadzonych u dorosłych mężczyzn po raz pierwszy stwierdzono statystycznie istotne niższe stężenie leptyny w surowicy u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki w porównaniu z grupą kontrolną zdrowych ochotników [publikacja 1]. Po wyodrębnieniu chorych z zaostrzeniem i bez zaostrzenia PZT nie zaobserwowano statystycznie istotnych różnic w stężeniach leptyny w obu grupach [publikacja 1]. Nie znaleziono również korelacji między aktywnością amylazy w surowicy i w moczu a stężeniem leptyny w surowicy oraz aktywnością lipazy, stężeniem CRP a stężeniem leptyny w surowicy chorych na PZT [publikacja 1]. Jak już wspomniano, stężenie leptyny w surowicy zależy od masy tkanki tłuszczowej i zwiększa się wraz ze wzrostem BMI (body mass index). Chorzy na PZT mają na ogół niedobór masy ciała. Można więc było przypuszczać, że obniżona masa tkanki tłuszczowej jest główną przyczyną zmniejszonego stężenia leptyny w surowicy. Jednak uzyskane wyniki wskazują, że chorzy na PZT z porównywalnym BMI w stosunku do grupy kontrolnej mieli także statystycznie znamienne niższe stężenie leptyny w surowicy [publikacja 1]. Wyniki te wskazują, że obniżenie stężenia leptyny u chorych na PZT nie zależy wyłącznie od obniżenia masy ciała (masy tkanki tłuszczowej), a jest przynajmniej częściowo związane z procesem chorobowym (procesem zapalnym). Ze względu jednak na stosunkowo niewielką grupę badanych chorych wyniki te należy interpretować bardzo ostrożnie. Stwierdzono również niższe stężenie insuliny w surowicy chorych na PZT [publkacja 1]. To sugeruje, że jedną z przyczyn obniżonego stężenia leptyny w surowicy chorych na PZT, może być obniżenie stężenia insuliny. Najprawdopodobniej obniżenie stężenia leptyny jest zjawiskiem wtórnym do PZT, a wiele czynników współdziała ze sobą doprowadzając do obniżania ekspresji genu leptyny w tkance tłuszczowej, a w konsekwencji do obniżenia jej stężenia we krwi. Jednym z czynników, oprócz wspomnianych już insuliny i obniżonego BMI, może być unikanie spożywania pokarmu wynikające z lęku przed bólem brzucha. Wiadomo bowiem, że ograniczenie spożycia pokarmu, powoduje obniżenie stężenia leptyny we krwi [158]. Spożycie alkoholu (zasadnicza przyczyna PZT) zwiększa leptynemię [159]. Zatem jest mało prawdopodobne, że u chorych z alkoholową przyczyną prze38 wlekłego zapalenia trzustki, alkohol jest czynnikiem powodującym obniżenie stężenia leptyny we krwi. Potwierdzeniem tego, że alkohol nie jest bezpośrednim czynnikiem powodującym obniżenie stężenia leptyny u chorych na PZT są wyniki przedstawione w pracy własnej [publikacja 2], w której wykazano obniżenie stężenia leptyny w surowicy chorych z idiopatyczną postacią PZT. Niezależnie od mechanizmu prowadzącego do obniżonego stężenia leptyny w surowicy chorych na PZT, nasuwa się pytanie czy obniżone stężenie leptyny w surowicy ma wpływ na progresję PZT? W badaniu przeprowadzonym w Indiach przez Midha i wsp. [99] u osób z idiopatycznym PZT stwierdzono również niższe stężenie leptyny we krwi (aczkolwiek nieistotne statystycznie). Zatem tendencja do niższych wartości leptynemii u chorych na PZT jest dość podobna, w badaniach naszych oraz w badaniu przeprowadzonym przez Midha i współpracowników [99]. Ostatnio publikowane dane sugerują, że stężenie leptyny w surowicy może być markerem różnicującym autoimmunologiczne zapalenie trzustki od innych przewlekłych zapaleń oraz nowotworów trzustki [100]. Zakładając, że leptyna jest adipokiną prozapalną (inaczej mówiąc adipocytokiną), można przypuszczać, że obniżenie jej stężenia we krwi może być korzystne dla przebiegu PZT. Sugestia ta jest jednak niespójna z obserwacjami sugerującymi, że w OZT leptyna może pełnić funkcję ochronną w stosunku do trzustki [160,161]. Być może, że wpływ leptyny na trzustkę w OZT i PZT jest odmienny, a odmienność ta wynika z różnego przebiegu obu tych chorób. Problemem jest również wpływ obniżonego stężenia leptyny we krwi na łaknienie chorych na PZT. Teoretycznie obniżone stężenie leptyny we krwi powinno stymulować łaknienie i zapobiegać utracie masy ciała i masy tkanki tłuszczowej. Tak jednak nie jest. Wydaje się, że u chorych na PZT dochodzi do zaburzeń w działaniu systemu leptyna - neuropeptyd Y (inne neuropeptydy). Niewykluczone, że w przebiegu przewlekłego zapalenia trzustki dochodzi do obniżenia wrażliwości podwzgórza na leptynę. Mówiąc precyzyjniej, niskie stężenie leptyny nie stymuluje syntezy NPY u chorych na PZT. Sugestia ta wymaga jednak dalszych badań, głównie na zwierzęcym modelu doświadczalnym. Krótko przedstawione powyżej wyniki badań [publikacja 1] dotyczyły stężenia leptyny w surowicy mężczyzn (gdyż zdecydowana większość chorych na PZT w naszej populacji, podobnie jak w innych badanych populacjach, to mężczyźni). Podobne badania (nie publikowane do tej pory) przeprowadziłem na małej grupie kobiet. 39 Wyniki przedstawione na rycinie 14 wskazują, że podobnie jak u mężczyzn, również u kobiet chorych na PZT dochodzi do obniżenia stężenia leptyny w surowicy. 10 P< 0.05 9 leptyna [ng/ml] 8 * 7 6 5 4 3 n= 12 2 n=8 1 0 grupa kontrolna PZT Rycina 14. Stężenie leptyny w surowicy kobiet chorych na przewlekłe zapalenie trzustki oraz w grupie kontrolnej. 4.2. Stężenie adiponektyny w surowicy u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki W badaniach przeprowadzonych u 54 mężczyzn chorych na przewlekłe zapalenie trzustki oraz u 16 zdrowych ochotników nie stwierdzono istotnych różnic w stężeniu adiponektyny w surowicy u chorych i zdrowych [publikacja 2]. Nie stwierdzono również, co było dużym zaskoczeniem, zależności pomiędzy stężeniem adiponektyny we krwi a BMI chorych na PZT [publikacja 2]. Stwierdzono natomiast statystycznie istotne obniżenie stężenia leptyny w surowicy chorych na PZT, niezależnie od przyczyny choroby (alkoholowa czy idiopatyczna) [publikacja 2]. Wskaźnik stężenia adiponektyna/leptyna był znacząco wyższy zarówno u chorych z alkoholową jak i niealkoholową przyczyną PZT, w porównaniu z osobami zdrowymi [publikacja 2]. Ponieważ adiponektyna jest adipokiną o działaniu przeciwzapalnym zaś leptyna prozapalnym wzrost wskaźnika adiponektyna/leptyna może być korzystny dla przebiegu cho40 roby (ogólne działanie przeciwzapalne). Ponadto nie stwierdzono zależności pomiędzy stężeniem adiponektyny, leptyny i insuliny w surowicy chorych a stopniem zaawansowania choroby [publikacja 2]. Nie stwierdzono również aby zaostrzenie PZT miało wpływ na stężenie adiponektyny w surowicy. Także nie znaleziono zależności między aktywnością amylazy w surowicy, aktywnością amylazy w moczu, aktywnością lipazy, stężeniem CRP, a stężeniem adiponektyny, leptyny i insuliny w surowicy chorych na PZT, niezależnie od przyczyny choroby [publikacja 2]. Zdecydowana większość chorych na PZT paliła papierosy, a nałóg ten ma wpływ na stężenie adiponektyny we krwi (powoduje obniżenie stężenia adiponektyny). Nie można więc wykluczyć, że palenie papierosów „zapobiega” oczekiwanemu wzrostowi stężenia adiponektyny u osób z niskim BMI, charakterystycznym dla chorych na PZT. Zaskakujący jest również brak zależności pomiędzy stężeniem adiponektyny a stężeniem insuliny w surowicy chorych na PZT. W dotychczasowych badaniach dotyczących różnych stanów fizjologicznych i patologicznych obserwowano ujemną korelację pomiędzy stężeniem tych hormonów w surowicy [107]. Jednak Tietge i współpracownicy [114] nie znaleźli związku pomiędzy stężeniem adiponektyny a stężeniem insuliny w surowicy chorych z marskością wątroby. Sugeruje to, iż w patogenezie tych przewlekłych chorób związanych z włóknieniem narządów (PZT i marskość wątroby) biorą udział czynniki „znoszące” korelację pomiędzy stężeniem adiponektyny w surowicy a BMI oraz stężeniem adiponektyny a stężeniem insuliny w surowicy. W ostatnio opublikowanej pracy Sharma i współpracownicy [117] wykazali, że stężenie adiponektyny w surowicy chorych z OZT jest ujemnie skorelowane z BMI i z dysfunkcją narządów w przebiegu ciężkiego ostrego zapalenia trzustki. Autorzy tej pracy sugerują, że adiponektyna może chronić organizm przed ciężkim przebiegiem OZT. 4.3. Stężenie rezystyny w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki Schaffer i wsp. [98] stwierdzili podwyższone stężenie rezystyny w ostrym zapaleniu trzustki (OZT). Sugerują oni, że ta prozapalna adipokina może być markerem ciężkości OZT. Podobnie w badaniu przeprowadzonym przez Leśniowskiego i współpracowników [137] wykazano wyższe wartości średniego stężenia rezystyny u chorych z OZT oraz dodatkowo stwierdzono korelację pomiędzy stężeniem rezystyny 41 a stężeniem CRP w surowicy chorych. Autorzy ci sugerują, że uzyskane wyniki badań mogą wskazywać na przydatność diagnostyczną pomiaru stężeń w surowicy rezystyny jako wskaźnika ostrej fazy w OZT [137]. Pierwszym doniesieniem w piśmiennictwie światowym dotyczącym stężenia w surowicy rezystyny u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki było badanie własne [publikacja 3], przeprowadzone u 23 mężczyzn chorych na przewlekłe zapalenie trzustki o etiologii alkoholowej (śr. wiek – 44 lata) oraz u 16 zdrowych mężczyzn (śr. wiek – 37 lat). Wszyscy badani palili papierosy. U chorych na PZT określono zaawansowanie choroby wg skali Cambridge na podstawie wyników ECPW (III stopień – 7M, IV stopień – 3M, V stopień – 13M). Wykazano, że stężenie rezystyny w surowicy było znacząco wyższe u chorych na PZT [publikacja 3]. Nie znaleziono zależności pomiędzy stężeniem adiponektyny a stężeniem rezystyny w surowicy chorych na PZT [publikacja 3]. Ponadto stwierdzono niższe stężenie leptyny i insuliny w surowicy. Te obserwacje są zgodne z badaniami Lee i wsp. [162], którzy nie stwierdzili wpływu leptyny na poziom rezystyny. Także nie znaleziono istotnych różnic w stężeniu rezystyny w surowicy u chorych na PZT w zależności od zaostrzenia choroby oraz w zależności od zaawansowania zmian chorobowych [publikacja 3]. Nie znaleziono korelacji pomiędzy stężeniem rezystyny w surowicy a aktywnością amylazy w surowicy i moczu oraz aktywnością lipazy i stężeniem CRP w surowicy [publikacja 3]. Niektórzy autorzy sugerują, że stężenie rezystyny w surowicy jest dodatnio skorelowane z BMI oraz zawartością tłuszczu w organizmie [163,164]. Inni badacze tego nie potwierdzają (162). W badanej przez nas grupie chorych na PZT nie znaleziono zależności pomiędzy stężeniem rezystyny w surowicy a BMI [publikacja 3]. Wcześniej opisano, że poziom mRNA rezystyny wzrasta pod wpływem TNFα [165]. Z kolei podwyższone stężenie TNFα stwierdzono w surowicy chorych na PZT [166]. Można więc przypuszczać, że zwiększone stężenie rezystyny u chorych na PZT wynika ze wzmożonej jej syntezy, stymulowanej przez TNFα. Nie można jednak wykluczyć innych mechanizmów odpowiedzialnych za wzrost stężenia rezystyny we krwi chorych na PZT. Jest wysoce prawdopodobne, że rezystyna u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki stymuluje również syntezę TNFα. Obecne w trzustce komórki gwiaździste są aktywowane m.in przez TNFα, co w konsekwencji prowadzi do wzmożonej fibrogenezy. Reasumując, można stwierdzić, że wzrost stężenia rezystyny w surowicy chorych na PZT jest zjawiskiem niekorzystnym, ponieważ może stymulować proces fibrogenezy. Z kolei jak wykazano w badaniach nad fibrogenezą w wątrobie, leptyna hamuje apoptozę komó42 rek gwiaździstych i w ten sposób (zwiększając pulę komórek gwiaździstych, które uniknęły apoptozy) prowadzi do nasilenia włóknienia [167]. Można przypuszczać, że podobnie jest w trzustce. Obecne w przestrzeniach okołopęcherzykowych trzustki komórki gwiaździste przekształcają się po aktywacji w miofibroblasty zdolne do produkcji kolagenu. Zatem zmniejszenie stężenia leptyny u chorych na PZT, przyczynia się do zwiększonej apoptozy komórek gwiaździstych trzustki. Zwiększona apoptoza komórek gwiaździstych skutkuje zmniejszoną ich liczbą, a w konsekwencji mniej nasilonym procesem fibrogenezy. Sugeruje to, że zmiana stężeń rezystyny i leptyny w surowicy chorych na PZT, może odgrywać istotna rolę w procesie włóknienia w trzustce. 4.4. Stężenie transformującego czynnika wzrostu β-1, lamininy i kwasu hialuronowego w surowicy chorych na przewlekłe zapalenie trzustki Publikowane do tej pory wyniki badań sugerowały, że TGFβ-1 jest ściśle związany z rozwojem włóknienia trzustki w procesie jej przewlekłego zapalenia [45,168174]. Wydawało się więc zasadne zbadanie stężenia TGFβ-1 oraz markerów włóknienia narządów (kwasu hialuronowego i lamininy) w surowicy chorych na PZT. W celu stworzenia jednorodnej grupy badanej, spośród chorych na przewlekłe zapalenie trzustki wyodrębniono grupę 23 mężczyzn w wieku 32-66 lat (średni wiek 44 lata) z alkoholową etiologią choroby, bez objawów marskości wątroby [publikacja 4]. Wszyscy palili papierosy, a stopień zaawansowania zmian w trzustce określono na podstawie oceny pankreatogramu według klasyfikcji Cambridge. Większość pacjentów zakwalifikowanych do badania miało zaawansowane zmiany w trzustce (5 stopień – 13 osób, 4 stopień – 3 osoby, 3 stopień – 7 osób) [publikacja 4]. Podstawowe parametry laboratoryjne i antropometryczne zostały opisane wcześniej [publikacje 1 i 2]. Zgodnie z oczekiwaniem, u chorych na PZT stwierdziliśmy wyższe stężenia TGFβ-1, lamininy oraz kwasu hialuronowego w surowicy niż w grupie kontrolnej [publikacja 4]. Przeprowadzona analiza czynników, które teoretycznie mogłyby być powiązane ze zwiększonym stężeniem kwasu hialuronowego i lamininy wykazała dodatnią korelację zarówno pomiędzy kwasem hialuronowym jak i lamininą, a aktywnością amylazy w moczu oraz stężeniem lamininy a aktywnością amylazy w surowicy. 43 Jednak mała liczebność badanej grupy nie pozwala na wyciąganie jednoznacznych wniosków, chociażby takich czy zaostrzenie choroby jest związane ze wzrostem stężenia laminy i/lub kwasu hialuronowego w surowicy. Z tego samego powodu trudno odpowiedzieć na pytanie czy podwyższone stężenie TGFβ-1 zależy od stopnia ciężkości zmian w trzustce, ponieważ większość chorych miało zaawansowaną chorobę. Z powodu istotnej roli TGFβ-1 w aktywacji komórek gwiaździstych i produkcji kolagenu (co prowadzi do włóknienia narządowego) zdecydowałem się zbadać czy zwiększenie stężenia TGFβ-1 jest ściśle związane z wzrostem produkcji lamininy i kwasu hialuronowego u chorych z zaawansowaną postacią PZT. Jednak przeprowadzona wieloczynnikowa analiza statystyczna nie wykazała związku pomiędzy stężeniem TGFβ-1, a stężeniem lamininy oraz stężeniem TGFβ-1 a stężeniem kwasu hialuronowego w surowicy chorych na PZT [publikacja 4]. Uzyskane w naszym ośrodku wyniki, które jednoznacznie wskazują, że stężenie TGFβ-1 w surowicy chorych na PZT jest znacząco wyższe u pacjentów z zaawansowaną postacią PZT są zgodne z badaniami przeprowadzonymi przez Yasuda i współpracowników [175] oraz Ito [176]. W badaniach przeprowadzonych przez Casini i współpracowników [177] u pacjentów z alkoholowym PZT wykazano wzrost poziomu mRNA dla TGFβ-1 w komórkach nabłonkowych trzustki, w komórkach zapalnych i w TKG. We wcześniej publikowanych pracach opisano, że TGFβ-1 sprzyja włóknieniu trzustki nie tylko przez zwiększoną produkcję kolagenu, ale również przez blokowanie metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej [55]. Ponadto TGFβ-1 zwiększa syntezę czynników wzrostu tkanki łącznej (CCN2) w hodowli komórek gwiaździstych u szczurów, a które z kolei pobudzają proliferację komórek gwiaździstych oraz syntezę kolagenu [148]. Istotną rolę TGFβ-1 we włóknieniu trzustki potwierdzają badania doświadczalne przeprowadzone na zwierzętach, w których zaobserwowano zmniejszanie włóknienia trzustki u szczurów po zablokowaniu ścieżki sygnałowej stymulowanej przyłączeniem TGFβ-1 do receptora [146]. Co więcej, zgodne z wynikami uzyskanymi w naszym ośrodku Lohr i wsp. opisali podwyższenie markerów macierzy pozakomórkowej (lamininy i kwasu hialuronowego) powiązane z rozwojem włóknienia w trzustce [178]. Odmienne wyniki przedstawili Adler i współpracownicy [179], którzy nie zaobserwowali wzrostu kwasu hialuronowego i lamininy w przewlekłym zapaleniu trzustki. Jednakże te różnice mogą wynikać z faktu, iż w badaniu tym uczestniczyło tylko 5 pacjentów z zaostrzeniem PZT. Ponadto wpływ mogły mieć też inne czynniki jak np.: stopień zaawansowania choroby, palenie papierosów czy spożywanie alkoholu etylowego. Zarówno Adler i 44 współpracownicy [179] jak i Lohr i współpracownicy [180] wykazali wzrost składników macierzy pozakomórkowej w ostrym zapaleniu trzustki. W badaniu wykonanym w naszym ośrodku nie stwierdzono korelacji pomiędzy stężeniami lamininy i kwasu hialuronowego w surowicy chorych a stopniem zaawansowania przewlekłego zapalenia trzustki [publikacja 4]. Te wyniki są podobne do uzyskanych wcześniej przez Dominguez-Munoza i wsp. [181]. Słabą pozytywną korelację [publikacja 4] znaleziono pomiędzy a) stężeniem kwasu hialuronowego i aktywnością amylazy w moczu (r = 0,4; p < 0,05), b) stężeniem lamininy a aktywnością amylazy w moczu (r = 0,4; p < 0,05) oraz c) stężeniem lamininy a aktywnością amylazy w surowicy (r = 0,4; p < 0,05). Pomimo to wydaje się, że oznaczenie w surowicy następujących parametrów: stężenia TGFβ-1, lamininy i kwasu hialuronowego może być przydatne w praktyce klinicznej. Może to być nieinwazyjny test służący do określania włóknienia w trzustce, a tym samym do lepszego monitorowania procesu przewlekłego zapalenia trzustki. Być może w niedalekiej przyszłości znajdzie zastosowanie do monitorowania skuteczności stosowania leków mogących poprawić losy chorych na tą dotychczas nieuleczalną chorobę. Wiadomo bowiem, że badane są leki, które poprzez wpływ na trzustkowe komórki gwiaździste mogą hamować włóknienie w trzustce. Leki te omówiono w publikacji 5. 4.5. Stężenie płytkowego czynnika wzrostu w surowicy u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki Udział PDGF w procesie włóknienia narządów, w tym włóknienia trzustki, obecność wszystkich form PDGF w trzustce oraz stwierdzona nadekspresja PDGF w trzustce pobranej od chorych na PZT [177], skłoniły mnie do zbadania stężenia tego czynnika w surowicy tych chorych. W surowicy chorych na PZT stwierdzono statystycznie znamiennie wyższe stężenie PDGF-BB w porównaniu z grupą kontrolną (rycina 15). 45 25 P<0,03 PDGF [ng/ml] 20 15 10 5 n=16 n=19 0 grupa kontrolna PZT Rycina 15. Stężenie w surowicy płytkowego czynnika wzrostu (PDGF BB) u chorych na PZT oraz w grupie kontrolnej zdrowych ochotników. Zarówno wyniki uzyskane w naszym ośrodku [przygotowywane do publikacji] jak i prezentowane w pracy opublikowanej przez Casiniego i współpracowników [177] są spójne z wcześniejszymi doniesieniami Eberta i współpracowników [154], którzy wykazali nadekspresję PDGF-B oraz receptora dla PDGF w przewlekłym zapaleniu trzustki u ludzi. Receptory dla płytkowego czynnika wzrostu są obecne w komórkach gwiaździstych trzustki zlokalizowanych wokół włókniejących komórek pęcherzykowych, a także w przestrzeniach pomiędzy przegrodami włóknistymi i zrazikami. Głównym źródłem PDGF-B są zmienione zapalnie komórki miąższu trzustkowego (nabłonkowe i pęcherzykowe). Czynnik ten pobudza komórki gwiaździste w trzustce, zatem ma on istotny wpływ na stymulację włóknienia. W badaniu przeprowadzonym przez Detlefsena w 2008 roku [182] u ludzi z autoimmunologicznym zapaleniem trzustki stwierdzono, że zarówno trzustkowe komórki gwiaździste, komórki nabłonkowe jak i komórki zapalne mają PDGF-B i jego receptory (PDGF-Rα i PDGF-Rβ) co może sprzyjać włóknieniu w trzustce. Kolejnym potwierdzeniem istotnej roli PDGF w procesie włóknienia trzustki w przebiegu PZT oprócz znacznego jego wzrostu w surowicy jest silna dodatnia korelacja pomiędzy stężeniem TGFβ-1 a stężeniem PDGF-B u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki (rycina 16b). Na uwagę zasługuje brak takiej korelacji u osób zdrowych (rycina 16a). 46 TGF 1 (ng/ml) Rycina 16a. Zależność pomiędzy stężeniem transformującego czynnika wzrostu β1 (TGFβ1) a stężeniem płytkowego czynnika wzrostu (PDGF BB) w grupie kontrolnej. PDGF BB (ng/ml) Rycina 16b. Zależność pomiędzy stężeniem transformującego czynnika wzrostu β1 (TGFβ1) a stężeniem płytkowego czynnika wzrostu (PDGF BB) u chorych na PZT. 47 5. Podsumowanie Wyniki badań opublikowane w ciągu ostatnich kilkunastu lat wskazują, że tkanka tłuszczowa charakteryzuje się dużą aktywnością endokrynną, a wydzielane przez nią adipokiny regulują szereg ważnych procesów w organizmie człowieka. Stężenie adipokin we krwi zależy od masy tkanki tłuszczowej i stanu odżywienia człowieka. Procesy chorobowe przebiegające z zaburzonym odżywianiem i utratą masy tkanki tłuszczowej mogą wpływać na stężenie adipokin we krwi chorego. Z kolei zmiana stężenia adipokin we krwi może wpływać na przebieg choroby. Wyniki badań przedstawione w niniejszej rozprawie habilitacyjnej dostarczyły nowych informacji o stężeniu adipokin prozapalnych (leptyny i rezystyny) oraz adiponektyny, jako adipokiny przeciwzapalnej w przebiegu przewlekłego zapalenia trzustki u ludzi. Wykazano, że u chorych na PZT zmniejsza się stężenie leptyny w surowicy. Nie stwierdzono natomiast znaczących różnic w stężeniu leptyny w zależności od zaostrzenia choroby. Przyczyny obniżonego stężenia leptyny w surowicy chorych na PZT są prawdopodobnie wielorakie a wśród nich dominują: a) obniżone stężenie insuliny w surowicy, b) upośledzone trawienie, c) zmniejszona masa tkanki tłuszczowej w organizmie chorych. Obniżone stężenie leptyny i insuliny w surowicy obserwowano u chorych z alkoholową jak i niealkoholową przyczyną choroby. Pomimo, że chorzy na PZT mają obniżony wskaźnik masy ciała i obniżone stężenie insuliny w surowicy, to stężenie adiponektyny w surowicy nie zmienia się u nich w porównaniu z osobami zdrowymi. Dochodzi zatem do zaburzenia wzajemnego powiązania pomiędzy stężeniem adiponektyny a stężeniem insuliny w surowicy chorych oraz stężeniem adiponektyny w surowicy a BMI. Stosunek stężeń adiponektyny i leptyny był znacząco wyższy u chorych na PZT niż w grupie kontrolnej. Ponadto wykazano, że u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki wzrasta stężenie rezystyny w surowicy. Jest wysoce prawdopodobne, że rezystyna u tych chorych stymuluje syntezę czynnika martwicy nowotworów alfa (TNFα), a obecne w trzustce komórki gwiaździste są pobudzane, m.in. przez TNFα, co w konsekwencji może prowadzić do nasilenia włóknienia w trzustce. Zatem można przypuszczać, że wzrost stężenia rezystyny w surowicy u chorych na PZT, jest zjawiskiem niekorzystnym, gdyż może pobudzać proces włóknienia trzustki. Zmniejszenie stężenia leptyny w surowicy chorych na PZT, może działać ochronnie – zmniejszając włóknienie w trzustce. Mimo zmniejszonego stężenia leptyny w surowicy, chorzy nie wykazują wzmo48 żonego apetytu. Może to sugerować, że w trakcie trwania przewlekłego zapalenia trzustki dochodzi do zmniejszenia wrażliwości podwzgórza na leptynę. Ponadto przeprowadzone badania wskazują, że u chorych na przewlekłe zapalenie trzustki dochodzi do znacznego wzrostu stężenia markerów proliferacji macierzy pozakomórkowej, takich jak kwas hialuronowy oraz laminina. Zaobserwowano także wzrost stężenia TGFβ1 oraz PDGFB. Wyniki tej pracy dostarczyły kolejnych dowodów, na to że TGFβ1 i PDGF odgrywają istotną rolę we włóknieniu trzustki w przebiegu PZT. Ponadto można przypuszczać, że oznaczanie w surowicy stężenia lamininy, kwasu hialuronowego oraz TGFβ1 może mieć znaczenie diagnostyczne w nieinwazyjnym wykrywaniu włóknienia w trzustce. Z przedstawionych powyżej informacji wynika, że jak dotąd ukazało się zaledwie kilka prac dotyczących leptyny, adiponektyny oraz rezystyny w PZT, a wyniki przedstawione w pracach, które są podstawą niniejszej rozprawy habilitacyjnej były pierwszymi doniesieniami w piśmiennictwie światowym. Mają one charakter bardziej poznawczy niż praktyczny. Są one jednak punktem wyjścia do dalszych badań nad stężeniem i rolą adipokin w przewlekłym zapaleniu trzustki. Można jedynie stwierdzić, że jesteśmy na początku drogi wiodącej do ostatecznego wyjaśnienia podstaw molekularnych zagadnień związanych z syntezą, sekrecją i stężeniem głównych adipokin we krwi chorych na PZT oraz z problemem ich ewentualnego znaczenia klinicznego – w szczególności diagnostycznego, a być może terapeutycznego. 49 6. Wnioski 1. U chorych na przewlekłe zapalenie trzustki stwierdzono obniżone stężenie leptyny w surowicy. Zmiany stężenia leptyny w surowicy są prawdopodobnie niezależne od etiologii PZT. Obniżone stężenie insuliny w surowicy, niedożywienie oraz utrata masy tkanki tłuszczowej w organizmie mogą być przyczyną zmniejszonego stężenia leptyny u tych chorych. 2. U chorych na przewlekłe zapalenie trzustki nie stwierdzono zmian w stężeniu adiponektyny w surowicy, ale wykazano wzrost wartości współczynnika adiponektyna/leptyna. W procesie PZT u chorych dochodzi do zaburzenia wzajemnego sprzężenia pomiędzy stężeniem insuliny a adiponektyny w surowicy oraz stężeniem adiponektyny a BMI (a także masą ciała). 3. U chorych na przewlekłe zapalenie trzustki stwierdzono podwyższone stężenie rezystyny w surowicy, co może być jedną z przyczyn włóknienia w trzustce. 4. Podwyższenie stężenia w surowicy zarówno transformującego czynnika wzrostu β-1 jak i płytkowego czynnika wzrostu potwierdza istotne znaczenie tych czynników w procesie włóknienia trzustki w przebiegu przewlekłego zapalenia trzustki. 5. U chorych na przewlekłe zapalenie trzustki stwierdzono w surowicy podwyższone stężenie TGFβ-1, lamininy i kwasu hialuronowego, a to może być przydatne w nieinwazyjnym wykrywaniu włóknienia w trzustce. 6. Zmiany stężeń badanych adipokin w surowicy chorych na PZT nie wykazują ścisłego powiązania z zaawansowaniem choroby. 50 7. PIŚMIENNICTWO 1. O'Reilly D.A., Kingsnorth A.N.: A brief history of pancreatitis. J. R. Soc. Med. 2001, 94, 130-132. 2. Sarles H.: Definitions and classifications of pancreatitis. Pancreas 1991 , 6, 470-474. 3. DiMagno M.J., DiMagno E.P.: Chronic pancreatitis. Curr. Opin. Gastroenterol. 2006, 22, 487-497. 4. Forsmark C.E. Chronic pancreatitis. In: Feldman M., Friedman L.S., Sleisenger M.H.,eds. Gastrointestinal and Liver Disease. Pathophysiology, Diagnosis, Management, 7th edition. W.B. Saunders, Philadelphia, PA, 2002: 943–969. 5. Sarles H., Johnson C., Sauniere J.: Arnette Blackwell, Paris, 1991,191-195. Chronic pancreatitis. New date and geographical distribution. Arnette Blackwell, Paris, 1991. 6. Levy P., Barthet M., Mollard B.R., Amouretti M., Marion-Audibert A.M., Dyard F.: Estimation of the prevalence and incidence of chronic pancreatitis and its complications: A prospective survey in adults attending. Gastroenterol. Clin. Biol. 2006, 30, 838-844. 7. Andersen B.N., Pedersen N.T., Scheel J., Worning H.: Incidence of alcoholic chronic pancreatitis in Copenhagen. Scand. J. Gastroenterol. 1982, 17, 247252. 8. Maydeo A., Soehendra N., Reddy N., Bhandari S.: Endotherapy for chronic pancreatitis with intracanalar stones. Endoscopy 2007, 39, 653-8. 9. Garg P., Tandon R. Survey on chronic pancreatitis in the Asia-Pacific region. J. Gastroenterol. Hepatol. 2004, 19,998-1004. 10. Dzieniszewski J.: Przewlekłe zapalenie trzustki - uwagi diagnostyczne i terapeutyczne. Gastroenterologia w codziennej pracy lekarskiej, 2004, 7, 3-13. 11. Etemad B., Whitcomb D.C.: Chronic pancreatitis: diagnosis, classification, and new genetic developments. Gastroenterology. 2001,120,682-707. 12. Berman S.W., Fowler E.S.: Patofizjologia przewlekłego zapalenia trzustki. Chirurgia po Dyplomie 2009, 4, 44-53. 13. Jarosz M., Dzieniszewski J., Orzeszko M.: 20-years prospective epidemiological-clinical observations of the chronic pancreatitis. Gastroenterol. Pol., 2003, 10, 371-378. 51 14. Talamini G., Bassi C., Falconi M., Sartori N., Salvia R., Rigo L., Castagnini A., Di Francesco V., Frulloni L., Bovo P., Vaona B., Angelini G., Vantini I., Cavallini G., Pederzoli P.: Alcohol and smoking as risk factors in chronic pancreatitis and pancreatic cancer. Dig. Dis. Sci., 1999, 44, 1303-1311. 15. Maisonneuve P., Frulloni L., Mullhaupt B., Faitini K., Cavallini G., Lowenfels A.B., Ammann R.W.: Imact of smoking on patients with idiopathic chronic pancreatitis. Pancreas, 2006, 33, 163-168. 16. Lowenfels A.B., Maisonneuve P., Grover H., Gerber E., Korsten M.A., Antunes M.T., Marques A., Pitchumoni C.S.: Racial factors and the risk of chronic pancreatitis. Am. J. Gastroenterol. 1999, 94, 790-794. 17. Lowenfels A.B., Maisonneuve P., Grover H., Cavallini G., Ammann R.W., Lankisch P.G., Andersen J.R., Dimagno E.P., Andren-Sandberg A., Domellof L.: Pancreatitis and the risk of pancreatic cancer. International Pancreatitis Study Group. N. Engl. J. M., 1993, 328, 1433-1437. 18. Lowenfels A.B., Maisonneuve P., Cavallini G., Ammann R.W., Lankisch P.G., Andersen J.R., DiMagno E.P., Andren-Sandberg A., Domellof L., Di Francesko V., Pederzoli P., Lohr-Happe A., Krag E., Boyle P., Pitchumoni C.S., Pe Shein W., Melton III L.J.: Prognosis of chronic pancreatitis: An international multicenter study. Am. J. Gastroenterol. 1994, 89, 1467–1471. 19. Layer P., Yamamoto H., Kalthoff L., Clain J.E., Bakken L.J., DiMagno E.P.: The different courses of early- and late-onset idiopathic and alcoholic chronic pancreatitis. Gastroenterology 1994,107,1481–1487. 20. Lankisch P.G., Lohr-Happe A., Otto J., Creutzfeldt W.: Natural course in chronic pancreatitis. Pain, exocrine and endocrine pancreatic insufficiency and prognosis of the disease. Digestion 1993, 54, 148–155. 21. Mullhaupt B., Truninger K., Ammann R.: Impact of etiology on the painful early stage of chronic pancreatitis: a long-term prospective study. Z. Gastroenterol. 2005, 43, 1293-1301. 22. Balakrishnan V., Nair P., Radhakrishnan L., Narayanan V.A.: Tropical pancreatitis- a distinct entity, or merely a type of chronic pancreatitis? Indian J. Gastroenterol. 2006, 25, 74-81. 23. Okazaki K.: Autoimmune-related pancreatitis. Curr. Treat. Options Gastroenterol. 2001, 4, 369-375. 52 24. Layer P., Yamamoto H., Kalthoff L., Clain J.E., Bakken L.J., DiMagno E.P.: The different courses of early- and late-onset idiopathic and alcoholic chronic pancreatitis. Gastroenterology 1994, 107, 1481-1487. 25. Sarner M., Cotton P.B.: Classification of pancreatitis. Gut 1984, 25, 756–9. 26. Stevens T., Conwell D.L., Zuccaro G.: Pathogenesis of chronic pancreatitis: an evidence-based review of past theories and recent developments. Am. J. Gastroenterol., 2004, 99, 2256-2270. 27. Sarles H.: Pathogenesis of chronic pancreatitis. Gut 1990,31,629-632. 28. Ammann R.W., Muelhaupt B.: Progression of alcoholic acute to chronic pancreatitis. Gut, 1994, 35, 552-556. 29. Cavallini G.: Is chronic pancreatitis a primary disease of pancreatic ducts? A new pathogenic hypothesis. Ital. J. Gastroenterol., 1993, 25, 400-407. 30. Witt H., Apte M.V., Keim V., Wilson J.S.: Chronic pancreatitis: challenges and advances in pathogenesis, genetics, diagnosis, and therapy. Gastroenterology 2007, 132, 1557-1573. 31. Jurkowska G.: Przewlekłe zapalenie trzustki.W: Konturek S.J.(red.): Gastroenterologia i hepatologia kliniczna. Warszawa: PZWL, 2006, s. 573-587. 32. Whitcomb D.C., Schneider A.: Hereditary pancreatitis: A model for inflammatory disease of the pancreas. Best Pract. Res. Clin. Gastroenterol. 2002, 16, 347-363. 33. Jaster R., Emmrich J.: Crucial role of fibrogenesis in pancreatic diseases. Best Practice&Res Clin. Gastroenterol., 2008, 22, 17-29. 34. Omary M., Lugea A., Lowe A., Pandol S.: The pancreatic stellate cell: a star on the rise in pancreatic diseases. J. Clin. Invest. 2007, 117, 50-59. 35. Gibo J., Ito T., Kawabe K., Hisano T., Inoue M., Fujimori N., Oono T., Arita Y., Nawata H.: Camostat mesilate attenuates pancreatic fibrosis via inhibition of monocytes and pancreatic stellate cells activity. Lab. Invest. 2005, 85, 75-89. 36. Watari N., Hotta Y., Mabuchi.: Morphological studies on a vitamin A-storing cell and its complex with macrophage observed in mouse pancreatitic tissues following excess vitamin A administration. Okajima Folia Anat. Jpn. 1982,58,837-858. 37. Ikejiri N.: The vitamin A-storing cells in the human and rat pancreas. Kurume Med. J. 1990, 37, 67-81 53 38. Kato Y., Inoue H., Fujiyama Y., Bamba T.: Morphological identification and collagen synthesis of periacinar fibroblastoid cells isolated and cultured from rat pancreatic acini. J. Gastroenterol., 1996, 31, 565-571. 39. Saotome T., Inoue H., Fujimiya M., Fujimyama Y., Bamba T.: Morphological and immunocytochemical identification of periacinar fibroblast-like cells derived from human pancreatic acini. Pancreas 1997,14,373-382. 40. Apte M.V., Haber P.S., Applegate T.L., Norton I.D., McCaughan G.W., Korsten M.A., Pirola R.C., Wilson J.S.: Periacinar stellate shaped cells in rat pancreas: identification, isolation, and culture. Gut 1998, 43, 128-133. 41. Bachem M.G., Schneider E., Gross H., Weidenbach H., Schmidt R.M., Menke A., Siech M., Beger H., Grunert A., Adler G.: Identification, culture and characterization of pancreas stellate cells in rats and humans. Gastroenterology 1998, 115, 421-432. 42. Marrache F., Pendyala S., Bhagal G., Betz K.S., Song Z., Wang T.C.: Role of bone marrow derived cells in experimental chronic pancreatitis. Gut 2008, 57, 1113-1120. 43. Kumasaka T., Fukumura Y., Hayashi T.: Paracrine and autocrine mechanisms of pancreatic fibrosis. Suda K.(Ed.): Pancreas - Pathological Practice and Research. Basel, Karger, 2007, 94-104. 44. Schmitt-Graff A., Desmouliere A., Gabbiani G.: Heterogeneity of myofibroblast phenotypic features: an example of fibroblastic cell plasticity. Virchows Arch., 1994, 425, 3-24. 45. Shimizu K.: Mechanisms of pancreatic fibrosis and application to the treatment of chronic pancreatitis. J. Gastroenterol. 2008, 43, 823-832. 46. Apte M.V., Haber P.S., Darby S.J., Rodgers S.C., McCaughan G.W., Korsten M.A., Pirola R.C., Wilson J.S.: Pancreatic stellate cells are activated by proinflammatory cytokines: implications for pancreatic fibrogenesis. Gut 1999, 44, 534-541. 47. Vonlaufen A., Wilson J., Apte M.: Molecular mechanisms of pancreatitis : Curent Opinion. J. Gastroent. Hepatol. 2008, 23, 1339-1348. 48. Mews P., Phillips P., Fahmy R., Korsten M., Pirola R., Wilson J., Apte M.: Pancreatic stellate cells respond to inflammatory cytokines: potential role in chronic pancreatitis. Gut 2002, 50, 535-541. 54 49. Watanabe S., Nagashio Y., Asaumi H., Nomiyama Y., Taguchi M., Tashiro M., Kihara Y., Nakamura H., Otsuki M.: Pressure activates rat pancreatic stellate cells. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2004, 287, G1175-G1181 50. Nomiyama Y., Tashiro M., Yamaguchi T., Watanabe S., Taguchi M., Asaumi H., Nakamura H., Otsuki M.: High glucose activates rat pancreatic stellate cells through protein kinase C and p38 mitogen-activated protein kinase pathway. Pancreas 2007, 34, 364-372. 51. Vonlaufen A., Xu Z., Daniel B., Kumar R.K., Pirola R., Wilson J., Apte M.V.: Bacterial endotoxin: a trigger factor for alcoholic pancreatitis? Evidence from a novel, physiologically relevant animal model. Gastroenterology 2007, 133, 1293-1303. 52. Masamune A., Kikuta K., Watanabe T., Satoh K., Satoh A., Shimosegawa T.: Pancreatic stellate cells express Toll-like receptors. J. Gastroenterol. 2008, 43, 352-362. 53. Fukumura Y, Suda K, Mitani K, Takase M.,Kumasaka T.: Expression of transforming growth factor beta by small duct epithelium in chronic, cancerassociated, obstructive pancreatitis. An in situ hybridization study and review of the literature. Pancreas 2007,35,353-357. 54. Slater S., Williamson R., Foster C.: Expression of transforming growth factorbeta 1 in chronic pancreatitis. Digestion 1995, 56, 237-241.. 55. Shek F., Benyon R., Walker F., McCrudden P., Foon Pender S., Williams E., Johnson P., Johnson C., Bateman A., Fine D., Iredale J.: Expression of transforming growth factor-beta 1 by pancreatic stellate cells and its implications for matrix secretion and turnover in chronic pancreatitis. Am. J. Pathol. 2002, 160, 1787-1798. 56. Andoh A., Takaya H., Saotome T., Shimada M., Hata K., Araki Y., Nakamura F., Shintani Y., Fujiyama Y., Bamba T.: Cytokine regulation of chemokine (IL8, MCP-1, and Rantes) gene expression in human pancreatic periacinar myofibroblasts. Gastroenterology 2000, 119, 211-219. 57. Phillips P.A., Wu M.J., Kumar R.K., Doherty E., McCarroll J.A., Park S., Pirola R.C., Wilson J.S., Apte M.V.: Cell migration: a novel aspect of pancreatic stellate cell biology. Gut 2003, 52, 677-682. 58. Forsmark C.E.(Ed.).: Pancreatitis and its complications. humana Press, Totowa, New Jersey, 2005, 12,187-208. 55 59. Dzieniszewski J.:, Gabryelewicz A. Choroby trzustki. Rozdział: Przewlekłe zapalenie trzustki.218. PZWL 1991. 60. Sakorafas G.H., Tsiotou A.G., Peros G.: Mechanisms and natural history of pain in chronic pancreatitis. A surgical perspective. J. Clin. Gastroenterol. 2007, 41, 689-699. 61. Ceyhan G.O., Michalski C.W., Demir I.E., Muller M.W., Friess H.: Pancreatic pain. Best Pract. Res. Clin. Gastroenterol. 2008, 22, 31-44. 62. Madejska I., Kosmala W., Rydzewska G.: Przewlekłe zapalenie trzustki. Nowa Klin. 2004, 11, 1127-1132. 63. Dzieniszewski J., Gabryelewicz A., Żurakowski J., Długosz J.: Kryteria diagnostyczne przewlekłego zapalenia trzustki. Wiad. Lek. 1988,8, 531-544. 64. Irisawa A, Katakura K, Ohira H, Sato A, Bhutani MS, Hernandez LV, Koizumi M. Usefulness of endoscopic ultrasound to diagnose the severity of chronic pancreatitis. J Gastroenterol. 2007, 42 (suppl.17), 90-4. 65. Catalano M.F.: Diagnosing early-stage chronic pancreatitis: is endoscopic ultrasound a reliable modality? J. Gastroenterol., 2007, 42(suppl. XVII), 78-84. 66. MacEneaney P., Mitchell M.T., McDermott R. Update on magnetic resonance cholangiopancreatography. Gastrointerol. Clin. North Am. 2002, 31, 731-746. 67. Czako L.: Diagnosis of early-stage chronic pancreatitis by secretin-enhanced magnetic resonance cholangiopancreatography. J Gastroenterol, 2007, 42(suppl. XVII), 113-117. 68. Gleeson F.C., Topazian M.: Endoscopic retrograde cholangiopancreatography and endoscopic ultrasound for diagnosis of chronic pancreatitis. Curr. Gastroenterol. Rep. 2007, 9, 123-129. 69. Catalano M.F., Sahai A., Levy M., Romagnuolo J., Wiersema M., Brugge W., Freeman M., Yamao K., Canto M., Hernandez L.V.: EUS-based criteria for the diagnosis of chronic pancreatitis: the Rosemont classification. Gastrointest. Endosc. 2009, 69, 1251-1261. 70. Trayhourn P.: Adipocyte biology. Obes. Rev. 2007, 8 (suppl.1): 41-44. 71. KershawE.E., Flier J.S.: Adipose tissue as an endocrine organ. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2004 , 89, 2548-2556. 72. Fantuzzi G., Mazzone T.(Ed):Nutrition and Health: Adipose tissue and adipokines in health and disease. Humana Press Inc.Totowa, NJ , 2007. 56 73. John B.J., Irukulla S., Abufali A.M., Kumar D., Mendall M.A.: Systemic review: adipose tissue, obesity and gastrointestinal diseases. Aliment. Pharmacol. Ther., 2006, 23, 1511-1523. 74. Trayhourn P.: Endocrine and signalling role of adipose tissue: new perspectives on fat. Acta Physiol. Scand. 2005, 184: 285-293 75. Fain J.N., Madan A.K., Hiler M.L., Cheema P., Bahouth S.W.: Comparison of the release of adipokines by adipose tissue, adipose tissue matrix, and adipocytes from visceral and subcutaneous abdominal adipose tissues of obese humans. Endocrinology. 2004, 145, 2273-2282 76. Zhang Y., Proenca R., Maffei M., Barone M., Leopold L., Friedman J.M.: Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature 1994, 372, 425-432. 77. Kumor A., Maciak I., Kozak-Michałowska I., Lorenc J.: Leptyna hormon o wielokierunkowym działaniu. Diagn. Lab. 2004, 40, 179-190. 78. Tartaglia L.A.: The leptin receptor. J. Biol. Chem. 1997, 272, 6093-6096. 79. Konturek P.C., Konturek S.J., Brzozowski T., Jaworek J., Hahn E.: Role of leptin in the stomach and pancreas. J. Physiol-Paris, 2001, 95, 345-354. 80. Majka J., Szlachcic A., Pabiańczyk R., Brzozowski T., Konturek S.J., Pawlik W.W.:Rola otyłości i leptyny w patogenezie przełyku Barretta i raka gruczołowego przełyku. Gastroenterol. Pol. 2009, 16, 370-374. 81. Świerczyński J.: Leptin and age-related down-regulation of lipogenic enzymes genes expression in rat white adipose tissue. J. Physiol. Pharmacol. 2006, 57 (suppl.6), 85-102. 82. Karmiris K., Koutroubakis I.E., Xidakis C., Polychronaki M., Voudouri T., Karromalis E.A.: Circulating levels of leptin, adiponectin, resistin, and ghrelin in inflammatory bowel disease. Inflamm. Bowel Dis. 2006, 12, 100-105. 83. Tuzun A., Uygun A., Yesilova Z., Ozel A.M., Erdil A., Yaman H., Bagci S., Gulsen M., Karaeren N., Dagalp K.: Leptin levels in the acute stage of ulcerative colitis. J. Gastroenterol. Hepatol. 2004, 19, 429-432. 84. Otero M., Lago R., Gomez R., Lago F., Dieguez C., Gomez-Reino J.J., Gualillo O.: Changes in plasma levels of fat-derived hormones adiponectin, leptin, resistin, and visfatin in patients with rheumatoid arthritis. Ann. Rheum. Dis. 2006, 65, 1198-1201. 57 85. Popa C., Netea M.G., Radstake T.R., Van Riel P.L., Barrera P., Van der Meer J.W.: Markers of inflammation are negatively correlated with serum leptin in rheumatoid arthritis. Ann. Rheum. Dis. 2005, 64, 1195-1198. 86. Anders H.J., Rihl A., Heufelder A., Loch O., Schattenkirchner M.: Leptin serum levels are not correlated with disease activity in patients with rheumatoid arthritis. Metabolism 1999, 48, 745-748. 87. Popa C., Netea M., deGraaf J., van den Hoogen F., Radstake T., ToenhakeDijkstra H., van der Meer J., Stalenhoef A., Barrera P.: Circulating leptin and adiponectin concentrations during tumor necrosis factor blocade in patients with active rheumatoid arthritis. J. Rheumatol. 2009,36,724-730. 88. Bornstein S.R., Licinio J., Tauchnitz R., Engelmann L., Negrao A.B., Gold P., Chrousos G.P.: Plasma leptin levels are increased in survivors of acute sepsis: associated loss of diurnal rhythm in cortisol and leptin secretion. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1998, 83, 280-283. 89. Carlson G.L., Saeed M., Little R.A., Irving M.H.: Serum leptin concentrations and their relation to metabolic abnormalities in human sepsis. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.1999, 276, E658-E662. 90. Marciniak A., Nawrocka-Rutkowska J., Brodowska A., Sienkiewicz R., Szydłowska I., Starczewski A.: Leptin concentrations in patients with polycystic ovary syndrome before and after met-formin treatment depending on insulin resistance, body mass index and androgen concentrations--introductory report. Folia Histochem. Cytobiol. 2009, 47, 323-328. 91. Ballinger A., Kelly P., Hallyburton E., Besser R., Farthing M.: Plasma Leptin in chronic inflammatory bowel disease and HIV: implications for the pathogenesis of anorexia and weight loss. Clinic. Sci. 1998, 94, 479-483. 92. Van Crevel R., Karyadi E., Netea M.G. i wsp.: Decreased plasma leptin concentrations in tuberculosis are associated with wasting and inflammation. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2002, 87, 758-763. 93. Garcia-Gonzales A., Gonzales-Lopez L., Valera-Gonzales I.C. i wsp.: Serum leptin levels in women with systematic lupus erythematosus. Rheumatol. Int. 2002, 53, 775-790. 94. Guadagni F., Roselli M., Martini F., Spila A., Riondino S., D'Alessandro R., Del Monte G., Formica V., Laudisi A., Portarena I.: Prognostic significance of se- 58 rum adipokine levels in colorectal cancer patients. Anticancer Res. 2009, 29, 3321-3327. 95. Araujo J.P., Lourenco P., Rocha-Goncalves F., Ferreira A., Bettencourt P.: Adiponectin is increased in cardiac cachexia irrespective of body mass index. Eur. J. Heart Fail. 2009, 11, 567-572. 96. Konturek P.C., Jaworek J., Maniatoglou A., Bonior J., Meixner H., Konturek S.J., Hahn E.: leptin modulates the inflammatory response in acute pancreatitis. Digestion. 2002, 65, 149-160. 97. Tukiainen E., Kylanpaa M.L., Ebeling P., Kemppainen E., Puolakkainen P., Repo H.: Leptin and adiponectin levels in acute pancreatitis. Pancreas 2006, 32, 211-214. 98. Schaffler A., Landfried K., Volk M., Furst A., Buchler C., Scholmerich J., Herfarth H.: Potential of adipocytokines in predicting peripancreatic necrosis and severity in acute pancreatitis: pilot study. J. Gastroenterol. Hepatol. 2007, 22, 326-334. 99. Midha S., Singh S., Sachdev V., Misra A., Garg P.K.: Leptin and its correlation with exocrine and endocrine pancreatic function in idiopathic chronic pancreatitis. Impilcation for pathophysiology. Pancreas, 2007,35,262-266. 100. Pezzili R., Barassi A., Corsi M.M., Morselli-Labate A.M., Campana D., Casadei R., Santini D., Corinaldesi R., D'Eril G.M.: Serum leptin, but not adiponectin and receptor for advanced glycation and products, is able to distinguish autoimmune pancreatitis from both chronic pancreatitis and pancreatic neoplasms. Scand. J. Gastroenterol. 2010, 45, 93-99. 101. Kumada M., Kihara S., Sumitsuji S., Kawamoto T., Matsumoto S., Ouchi N., Arita I., Okamoto Y., Shimomura I., Hiraoka H., Nakamura T., Matsuzawa Y.: Association of hypoadiponectinemia with coronary artery disease in. men. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2003, 23, 85-89. 102. Nakamura Y., Shimada K., Fukuda D., Shimada Y., Ehara S., Hirose M., Kataoka T., Kamimori K., Shimodozono S., Kobayashi Y., Yoshiyama M., Takeuchi K., Yoshikawa J.: Implications of plasma concentrations of adiponectin in patients with coronary artery disease. Heart 2004, 90, 528-533. 103. Ohashi K., Kihara S., Ouchi N., Kumada m., Fujita K., Hiuge A., Hibuse T., Ryo M., Nishizawa H., Maeda N., maeda K., Shibata R., Walsh K., Funahashi 59 T., Shimomura I.: Adiponectin replenishment ameliorates obesity-related hypertension. Hypertension 2006, 47, 1108-1116. 104. Cnop M., Havel P.J., Utzschneider K.M., Carr D.B., Sinha M.K., Boyko E.J., Retzlaff B.K., Knopp R.H., Brunzell J.D., Kahn S.E.: Relationship of adiponectin to body fat distribution, insulin sensitivity and plasma lipoproteins: evidence for independent roles of age and sex. Diabetologia 2003, 46, 459-469. 105. Ryo M., Nakamura T., Kihara S., Kumada M., Shibazaki S., Takahashi M., Nagai M., Matsuzawa Y., Funahashi T.: Adiponectin as a biomarker of the metabolic syndrome. Circ. J. 2004, 68, 975-981. 106. Hotta K., Funahashi T., Arita Y., Takahashi M., Matsuda M., Okamoto Y., Iwahashi H., Kuriyama H., Ouchi N., Maeda K., Nishida M., Kihara S., Sakai N., Nakajima T., Hasegawa K., Muraguchi M., Ohmoto Y., Nakamura T., Yamashita S., Hanafusa T., Matsuzawa Y.: Plasma concentrations of a novel, adipose-specific protein, adiponectin, in type 2 diabetic patents. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2000, 20, 1595-1599. 107. Nishida M., Funahashi T., Shimomura I.: Pathophysiological significance of adiponectin. Med. Mol. Morphol. 2007, 40, 55-67. 108. Musso G., Gambino R., Biroli G., Carello M., Faga M., Pacini G., De Michieli F., Cassader M., Durazzo M., Rizzetto M., Pagano G.: Hypoadiponectinemia predicts the severity of hepatic fibrosis and pancreatic beta-cell dysfunction in nondiabetic nonobese patients with non-alcoholic steatohepatitis. Am. J. Gastroenterol. 2005, 100, 2438-2446 109. Krawczyk K., Szczesniak P., Kumor A., Jasińska A., Omulecka A., Pietruczuk M., Orszulak-Michalak D., Sporny S., Malecka-Panas E.: Adipohormones as prognostric markers in patients with nonalcoholi steatohepatitis (NASH). J. Physiol. Pharmacol. 2009, 60, suppl.3, 71-75. 110. Tworoger S.S., Eliassen A.H., Kelesidis T., Colditz G.A., Willett W.C.,Mantzoros C., Hankinson S.E.: Plasma adiponectin concentrationsand risk of incident breast cancer. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2007, 92, 21510– 1516. 111. Wei E., Giovannucci E., Fuchs C., Wilett W., Mantzoros C.S.: Plasma adiponectinlevels and the risk of colorectal cancer in men. J.N.C.I., 2005, 97,1688–1694. 60 112. Ishikawa M., Kitayama J., Kazama S., Hiramatsu T., Hatano K., Nagawa H.: Plasma adiponectin and gastric cancer. Clin. Cancer Res. 2005, 11, 466–472. 113. Goktas S., Goktas S., Yilmaz M.I., Caglar K., Sonmez A., Kilic S., Bedir S.: Prostate cancer and adiponectin. Urology 2005, 5, 1168–1172. 114. Tietge U.J., Boker K.H., Manns M.P., Bahr M.J.: Elevated circulating adiponectin levels in liver cirrhosis are associated with reduced liver function and altered hepatic hemodynamics. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2004, 287, E82-E89. 115. Zoccali C., Mallamaci F., Tripepi G.: Inflammatory proteins as predictors of cardiovascular disease in patients with end-stage renal disease. Nephrol. Dial. Transplant. 2004, 19, 67-72. 116. Durazzo M., Niro G., Premoli A., Morello E., Rizzotto E.R., Gambino R., Bo S., Musso G., Cassader M., Pagano G., Floreani A.: Type 1 autoimmune hepatitis and adipokines: new markers for activity and disease progression? J. Gastroenterol. 2009, 476-482. 117. Scharma A., Muddana V., Lamb J., Greer J., Papachristou G.I., Whitcomb D.C.: Low serum adiponectin levels are associated with systemic organ failure in acute pancreatitis. Pancreas 2009, 38, 907-912. 118. Maeda K., Okubo K, Shimomura I., Funahashi T., Matsuzawa Y., Matsubara K.: cDNA cloning and expression of a novel adipose specific collagen-like factor, apM1 (AdiPose most abunant gene transcript1). Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, 221, 286-289. 119. Hu E., Liang P., Spielman B.: Adipo Q is a novel adipose-specific gene dysregulated in obesity. J. Biol. Chem. 1996, 271, 10697-10703. 120. Nakano Y., Tobe T., Choi-Miura N.H., Mazda T., Tomita M.: Isolation and characterization of GBP28, a novel gelatin-binding protein purified from human plasma. J. Biochem. ( Tokio) 1996, 120, 803-812. 121. Schrerer P.E., Williams S., Fogliano M., Baldini G.,Lodish H.F.: A novel serum protein similar to C1q, produced exclusively in adipocytes. J. Biol. Chem. 1995, 270, 26746-26749. 122. Oh D.K., Ciaraldi T., Henry R.R.: Adiponectin in health and disease. Diabetes Obes. Metab. 2007, 9, 282-289. 61 123. Zasadzińska G., Saryusz-Wolska M., Miłosz D., Loba J.: Adiponektyna – czy tylko kolejna cytokina wydzielana przez tkankę tłuszczową. Diabetol. Pol. 2004, 11, 208-213. 124. Steppan C.M., Lazar M.A.: The current biology of resistin. J. Intern. Med. 2004, 4, 439-447. 125. Adeghate E.: An update on the biology and physiology of resistin. Cell. Mol. Life. Sci. 2004, 61, 2485- 2496. 126. Bokarewa M., Nagaev I., Dahlberg L., Smith U., Tarkowski A.: Resistin, an adipokine with potent proinflammatory properties. J. Immunol. 2005, 174, 57895795. 127. Yura S., Sagawa N., Itoh H., Kakui K., Nuamah M.A., Korita D., Takemura M., Fujii S.: Resistin is expressed in the human placenta. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2003, 88, 1394-1397. 128. Minn A.H., Patterson N.B., Pack S., Hoffmann S.C., Gavrilova O., Vinson C., Harlan D.M., Shalev A.: Resistin is expressed in pancreatic islets. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003, 310, 641-645. 129. Lehrke M., Reilly M.P., Millington S.C., Iqbal N., Rader D.J., Lazar M.A.: An inflammatory cascade leading to hyperresistinemia in humans. PLoS Med. 2004, 1, e45. 130. Pang S.S., Le Y.Y.: Role of resistin in inflammation and inflammation-related diseases. Cell Mol. Immunol. 2006, 1, 29-34. 131. Kunnari A., Ukkola O., Paivansalo M., Kesaniemi Y.A.: High plasma resistin level is associated with enhanced highly sensitive C-reactive protein and leukocytes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2006, 91, 2755-2760. 132. Reilly M.P., Lehrke M., Wolfe M.L.: Resistin is an inflammatory marker of atherosclerosis in humans. Circulation 2005, 22, 932-939. 133. Schaffler A., Buchler C., Muller-Ladner U. Identification of influencing variables on resistin serum levels in patients with diabetes mellitus type 1 and type 2. Horm. Metab. Res. 2004,36,702-707. 134. Takeishi Y, Niizeki T, Arimoto T., Nozaki N., Hirono O., Nitobe J., Watanobe T., Takabatake N., Kubota I.: Serum resistin is associated with high risk in patients with congestive heart failure--a novel link between metabolic signals and heart failure. Circ. J. 2007, 71, 460-464. 62 135. Pagano C., Soardo G., Pilon C., Milocco C., Basan L., Milan G., Donnini D., Faggian D., Mussap M., Plebani M., Avellini C., Federspil G., Sechi L.A.,Vettor R.: Increased serum resistin in nonalcoholic fatty liver disease is related to liver disease severity and not to insulin resistance. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2006, 91, 1081-1086. 136. Toussirot E, Streit G, Wendling D. The contribution of adipose tissue and adipokines to inflammation in joint diseases. Curr. Med. Chem. 2007, 10, 10951100. 137. Leśniowski B., Kumor A., Jasińska A., Daniel P., Pietruczuk M., MałeckaPanas E.: Rezystyna- nowy marker laboratoryjny przydatny w rozpoznaniu ostrego zapalenia trzustki? Pol. Merk. Lek. 2007, 131, 385-387. 138. Daniel P., Leśniowski B., Jasińska A., Pietruczuk M., Małecka-Panas E.: Usefulness of Assessing Circulating Levels of Resistin, Ghrelin and IL-18 in Alcoholic Acute Pancreatitis. Dig. Dis. Sci. 2010, January 27 [Epub ahead of print] 139. Filippidis G., Liakopoulos V., Mertens P.R., Kiropoulos T., Stakias N., Verikouki C., Patsidis E., Koukoulis G., Stefanidis I.: Resistin serum levels are increased but not correlated with insulin resistance in chronic hemodialysis patients. Blood Purif. 2005, 23, 421-428. 140. Diez J.J., Iglesias P., Fernandez-Reyes M.J., Aguilera A., Bajo M.A., AlvarezFidalgo P., Codoceo R., Selgas R.: Serum concentrations of leptin, adiponectin and resistin, and their relationship with cardiovascular disease in patients with end-stage renal disease. Clin. Endocrinol. (Oxf.) 2005, 62, 242-249. 141. Hsueh K.C., Lin C.Y., Lin Y.J.: Serum levels of resistin in alergic rhinitis and its relatonship with disease severity. Am. J. Rhinol. Allergy 2009, 23, 365-369. 142. Yalcindag F.N., Yalcindag A., Batioglu F., Caglayan O., Kisa U., Ozdemir O.: Evaluation of serum resistin levels in patients with ocular and non-ocular Behcet's disease. Can. J. Ophthalmol. 2008, 43, 473-475. 143. Herpin A., Lelong C., Favrel P.: Transforming growth factor-beta-related proteins: an ancestral and widespread superfamily of cytokines in metazoans. Dev. Comp. Immunol. 2004, 28, 461-485. 144. Heldin C.H.: Development and possible clinical use of antagonists for PDGF and TGF-beta. Upsala J. Med. Sci. 2004, 109, 165-178. 63 145. De Caestecker M.: The transforming growth factor-beta supefamily of receptors. Cytokine Growth Factor Rev. 2004, 15, 1-11. 146. Vogelmann R., Ruf D., Wagner M., Adler G., Menke A.: Effects of fibrogenic mediators on the development of pancreatic fibrosis in a TGF-beta1 transgenic mouse model. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2001,280,G164G172. 147. Prud'homme G.J.: Pathobiology of transforming growth factor beta in cancer, fibrosis and immunologic disease, and therapeutic considerations. Lab. Invest. 2007, 87, 1077-1091. 148. Gao R., Brigstock D.R.: Connective tissue growth factor (CCN2) in rat pancreatic stellate cell function: integrin alpha5beta1 as a novel CCN2 receptor. Gastroenterology. 2008, 129, 1019-1030. 149. Fredriksson L., Hong L., Eriksson U.: The PDGF family: four gene products from five dimeric isoforms. Cytokine Growth Factor Rev. 2004, 15, 197-204. 150. Heldin C.H., Eriksson U., Ostman A.: New members of the platelet-derived growth factor family of mitogens. Arch. Biochem. Biophys. 2002, 398, 284290. 151. Heldin C.H.,Westermark B.: Mechanism of action and in vivo role of plateletderived growth factor. Physiol. Rev. 1999, 79, 1283-1316. 152. Ottaviani E., Franchini A., Kletsas D.: Platelet-derived growth factor and transforming growth factor-beta in invertebrate immune and neuroendocrine interactions: another sign of conservation in evolution. Comp. Biochem. Physiol. Part C, 2001, 129, 295-306. 153. Franchini A., Malagoli D., Ottaviani E.: Cytokines and invertebrates: TGF-beta and PDGF. Cur. Pharma. Des. 2006, 12, 3025-3031. 154. Ebert M., Kasper H.U., Hernberg S., Friess H., Buchler M.W, Roessner A., Korc M., Malfertheiner P.: Overexpression of platelet growth factor (PDGF) B chain and type beta PDGF receptor in human chronic pancreatitis. Dig. Dis. Sci. 1998, 43, 567-574. 155. Rodt S.A., Ahlen K., Berg A., Rubin K., Reed R.K.: A novel physiological function for platelet-derived growth factor-BB in rat dermis. J. Physiol. 1996, 495, 193-200. 156. Ross R.: Atherosclerosis - an inflammatory disease. N. Engl. J. Med. 1999, 340, 115-126. 64 157. Wang Z., Kong D., Banerjee S., Li Y., Adsay V., Abbruzzese J., Sarkar F.H.: Down regulation of platelet-derived growth factor-D inhibits cell growth and angiogenesis through inactivation of notch-1 and nuclear factor kappaB signaling. Cancer Res., 2007, 67, 11377-11385. 158. Fantuzzi G., Mazzone T.(Ed): Adipose tissue and adipokines in health and disease. Humana Press Inc.Totowa,NJ, 2007. 159. Pravdova E., Fickova M.: Alcohol intake modulates hormonal activity of adipose tissue. Endocr. Regul. 2006, 40, 91-104. 160. Warzecha Z., Dembinski A., Ceranowicz P., Jaworek J., Konturek P.C., Dembiński H., Bilski J., Konturek S.J.: Influence of leptin administration on the course of acute ischemic pancreatitis. J. Physiol. Pharmacol. 2002, 53, 775-790. 161. Gultekin F.A., Kerem M., Tatlicioglu E., Aricioglu A., Unsal C., Bukan N.: Leptin treatment ameliorates acute lung injury in rats with cerulein-induced acute pancreatitis. World J. Gastroenterol. 2007, 13, 2932-2938. 162. Lee J.H., Chan J.L., Yiannakouris N., Kontogianni M., Estrada E., Seip R., Orlova C.,Mantzoros C.S. : Circulating resistin levels are not associated with obesity or insulin resistance in humans and are not regulated by fasting or leptin administration: cross-sectional and interventional studies in normal, insulinresistant, and diabetic subjects. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2003, 88, 48484856. 163. Degawa-Yamauchi M., Bovenkerk J.E., Juliar B.E., Watson W., Kerr K., Jones R.M., Zhu Q., Considine R.V.: Serum resistin (FIZZ3) protein is increased in obese humans. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2003, 11, 5452–5455. 164. Vozarova de Court B., Degawa-Yamauchi M., Considine R.V., Tataranni P.A.: High serum resistin is associated with an increase in adiposity but not a worsening of insulin resistance in Pima Indians. Diabetes 2004, 53, 1279–1284. 165. Kaser S., Kaser A., Sandhofer A., Ebenbichler C.F., Tilg H., Patsch J.R.: Resistin messenger-RNA expression is increased by proinflammatory cytokines in vitro. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2003, 309, 286-290. 166. Szuster-Ciesielska A., Daniluk J., Kandefer-Szerszen M.: Serum levels of cytokines in alcoholic liver cirrhosis and pancreatitis. Arch. Immunol. Ther. Exp. 2000, 48, 301-307. 167. Saxena N.K., Titus M.A., Ding X., Floyd J.,Srinivasan S., Sitaraman S.V., Anania F.A. Leptin as a novel profibrogenic cytokine in hepatic stellate cells: 65 mitogenesis and inhibition of apoptosis mediated by extracellular regulated kinase (Erk) and Akt phosphorylation. FASEB J. 2004,13,1612–1614. 168. Haber P.S., Keogh G.W., Apte M.V., Moran C.S., Stewart N.L., Crawford D.H., Pirola R.C., McCaughan G.W., Ramm G.A., Wilson J.S.: Activation of pancreatic stellate cells in human and experimental pancreatic fibrosis. Am. J. Pathol. 1999, 155, 1087–1095. 169. Zion O., Genin O., Kawada N., Yoshizato K., Raffe S., Nagler A., Iovanna J., Halevy 0O., Pines M.: Inhibition of transforming growth factor beta signaling by halofuginone as a modality for pancreas fibrosis prevention. Pancreas 2009, 38, 427-435. 170. Apte M.V., Wilson J.S.: Mechanisms of pancreatic fibrosis. Dig. Dis. 2004, 22, 273-279. 171. Lee M .,Gu D., Feng L., Curriden S., Arnush M., Krahl T., Gurushanthaiah D., Wilson C., Loskutoff D., Fox H.: Accumulation of extracellular matrix and developmental dysregulation in the pancreas by transgenic production of transforming growth factor-beta 1. Am. J. Pathol. 1995, 147, 42-52. 172. Phillips P., McCarroll J., Park S., Wu M., Pirola R., Korsten M., Wilson J.,Apte M.: Rat pancreatic stellate cells secrete matrix metalloproteinases: implications for extracellular matrix turnover. Gut 2003, 52, 275-282. 173. Wang C., Gao Z., Ye B., Cai J., Xie C., Qian K, Du Q.: Effect of emodin on pancreatic fibrosis in rats. World J. Gastroenterol. 2007, 13, 378-382. 174. Aoki H., Ohnishi H., Hama K., Shinozaki S., Kita H., Yamamoto H., Osawa H., Sato K., Tamada K., Sugano K.: Existence of autocrine loop between interleukin-6 and transforming growth factor-β1 in activated rat pancreatic stellate cells. J. Cell. Biochem. 2006, 99, 221-228. 175. Yasuda M., Ito T., Oono T., Kawabe K., Kaku T., Igarashi H., Nakamura T., Takayanagi R.: Fractalkine and TGF-beta1 levels reflect the severity of chronic pancreatitis in humans. World J. Gastroenterol. 2008, 14, 6488-6495. 176. Ito T.: Can measurement of chemokines become useful biological and functional markers of early-stage chronic pancreatitis? J. Gastroenterol. 2007, 42, Suppl.17, 72-7. 177. Casini A., Galli A., Pignalosa P., Frulloni L., Grappone C., Milani S., Pederzoli P., Cavallini G., Surrenti C.: Collagen type I synthesized by pancreatic periaci- 66 nar stellate cells (PSC) co-localizes with lipid peroxidation-derived aldehydes in chronic alcoholic pancreatitis. J. Pathol. 2000, 192, 81-89. 178. Lohr M., Fischer B., Weber H., Emmrich J., Nizze H., Liebe S., Kloppel G: Release of hyaluronian and laminin into pancreatic secretions. Digestion. 1999, 60, 48. 179. Adler G., Kropf J., Grobe E., Gressner A.: Follow-up of the serum levels of extracellular matrix components in acute and chronic pancreatitis. Eur. J. Clin. Invest. 1990, 20, 494-501. 180. Lohr M., Hummel F., Martus P., Cidlinky K., Kroger J., Hahn E., Oesterling C., Emmrich J., Schuppan D., Liebe S.: Serum levels of extracellular matrix in acute pancreatitis. Hepatogastroenetrology 1999, 46, 3263-3270. 181. Dominguez-Munoz J., Manes G., Buchler M., Malfertheiner P.: Assessment of the fibrogenetic activity in chronic pancreatitis. The role of circulating levels of extracellular matrix components. Int. J. Pancreatol. 1993, 14, 253-25. 182. Detlefsen S., Sipos B., Zhao J., Drewes A.M., Kloppel G.: Autoimmune pancreatitis: expression and cellular source of profibrotic cytokines and their receptors. Am. J. Surg. Pathol. 2008, 32, 986-995. 67 8. PRACE BĘDĄCE PRZEDMIOTEM ROZPRAWY ORIGINAL ARTICLE Decreased Serum Leptin Concentration in Patients With Chronic Pancreatitis Krystian Adrych, MD, PhD,* Marian Smoczynski, MD, PhD,* Elzbieta Goyke,Þ Ewa Stelmanska, PhD,Þ and Julian Swierczynski, MD, PhDÞ Objective: Previously reported data suggest that serum leptin concentration changes in some acute and chronic inflammatory diseases. The aim of the present study was to assess serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Methods: Forty-four male patients with chronic pancreatitis and 16 healthy (male) subjects were examined. Fasting blood samples were collected from patients and healthy controls. Serum leptin and insulin concentrations were determined by radioimmunoassay method. Results: Significantly lower serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis than in healthy subjects was found. No significant difference in serum leptin concentration between patients without and with exacerbation of chronic pancreatitis on admission was observed. Moreover, patients with chronic pancreatitis had (a) lower serum insulin concentration, (b) higher serum glucose concentration, and (c) lower body mass index than healthy subjects. Conclusion: The results presented in this article indicate that chronic pancreatitis in humans is associated with the decrease in serum leptin concentration. One can suppose that the decrease in serum insulin concentration, maldigestion, and fat loss all contribute to the decrease of serum leptin concentration in chronic pancreatitis. Key Words: chronic pancreatitis, leptin, insulin, BMI (Pancreas 2007;34:417Y422) C hronic pancreatitis leads to the irreversible atrophy of pancreatic parenchyma with fibrosis and accompanying changes in pancreatic ducts, with calcifications and cysts.1Y3 In consequence, the progressive exocrine and endocrine pancreatic insufficiency in advanced stage of the disease may lead to malabsorption, weight loss, and diabetes mellitus.4 The disease is frequently a result of chronic alcohol abuse; however, other etiologic factors have also been postulated.5,6 Despite numerous studies, the pathogenesis of chronic Received for publication May 12, 2006; accepted January 3, 2007. From the *Department of Gastroenterology and Hepatology, and †Department of Biochemistry, Medical University of Gdansk, Gdansk, Poland. This work was supported by a grant from the Committee for Scientific Research (Badania Statutowe St-41). Reprints: Julian Swierczynski, MD, PhD, Department of Biochemistry, Medical University of Gdansk, ulice Debinki 1, 80-211 Gdansk, Poland (e-mail: [email protected]). Copyright * 2007 by Lippincott Williams & Wilkins Pancreas pancreatitis is still poorly understood, but in all concepts of pathogenesis of this disease, immune and inflammatory processes are involved.5,6 Leptin, a peptide hormone that structurally belongs to the type 1 cytokine superfamily, is produced predominantly in adipose tissue.7 Leptin was originally thought to be a satiety factor that is secreted by adipose tissue to blood, which, upon reaching the hypothalamus, binds to its receptor and leads to the decrease of food intake and an increase in energy expenditure.8 The wide distribution of functional leptin receptor in the body explains a diversity of physiological and pathological functions of the hormone,9Y13 including its role in the pathogenesis of inflammatory and autoimmune diseases,14Y17 and regulation of pancreatic enzyme secretion.18 It has been reported that plasma leptin concentration increased under acute inflammatory conditions14,15 and that leptin administration accelerates/enhances inflammatory processes.19 Moreover, it has been shown that leptin-deficient mice display resistance or lower susceptibility to the inflammation.14 Data regarding human serum leptin concentration in some inflammatory and immune diseases are presented in Table 1. Despite some inconsistencies, data summarized in Table 1 support the concept that serum leptin concentration is associated with some inflammatory and autoimmune diseases. Increased plasma leptin concentration in experimental32Y34 and human32,35,36 acute pancreatitis similarly as in other acute inflammatory diseases (Table 1) was also found. No information is available regarding human serum leptin concentration in chronic pancreatitis. As mentioned above, some chronic diseases are associated with downregulation of leptin production.28,30 Thus, it is likely that in contrast to acute pancreatitis, serum leptin concentration may be decreased in chronic pancreatitis even in patients with a recurrent attack of pain. Thus, serum leptin concentration could be used to differentiate acute pancreatitis from an exacerbation in chronic pancreatitis. Moreover, leptin as a proinflammatory cytokine may modify the course of chronic pancreatitis. Therefore, we performed a study to evaluate the serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis, some of whom had an acute exacerbation on admission. MATERIALS AND METHODS The study was performed in accordance with the Declaration of Helsinki of the World Medical Association and was approved by the Medical University of Gdansk Ethics Committee. All patients signed an informed consent & Volume 34, Number 4, May 2007 Copyr ight © Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. 417 Pancreas Adrych et al & Volume 34, Number 4, May 2007 TABLE 1. Serum Leptin Concentration in Patients With Inflammatory and Immune Diseases Pathological Conditions Serum Leptin Concentration References Acute stage of ulcerative colitis Rheumatoid arthritis Elevated Elevated Rheumatoid arthritis Not altered in patients, but inverse correlation between inflammation and serum leptin concentration was found Not altered in patients with mild to moderate rheumatoid arthritis Elevated Not altered in patients Not altered in patients Significantly lower Not altered in patients Decreased Elevated Elevated Does not correlate with disease severity Acute sepsis AIDS Inflammatory bowel disease Tuberculosis Systematic lupus erythematosus Acute pancreatitis Chronic pancreatitis Decreased form for this investigation. The study was performed in the Department of Gastroenterology and Hepatology, Medical University of Gdansk, in 2004 and 2005. Of patients treated in the Department Gastroenterology and Hepatology for chronic pancreatitis, we selected 44 male patients, aged 28 to 74 years (mean T SD, 42 T 9.5 years), with a history of alcoholic chronic pancreatitis. All patients included in the study met the diagnostic criteria for chronic pancreatitis.37 The diagnosis was based on clinical symptoms and typical results of imaging studies. In most of our patients included in the study, we recorded the following abnormalities: calcifications of the Tuzun et al20 Otero et al21 Bokarewa et al22 Popa et al23 Anders et al24 Bornstein et al25 Carlson et al26 Grunfeld et al27 Ballinger et al28 Hoppin et al29 Van Crevel et al30 Garcia-Gonzales et al31 Konturek et al32 Tukiainen et al35 Duarte-Rojo et al36 Present study pancreatic parenchyma, stones in pancreatic ducts, irregular dilation and/or stenosis of pancreatic ducts, and inhomogeneity of the parenchyma. According to the endoscopic retrograde pancreatography, 33 patients displayed marked (grade 5 according to Cambridge classification), 6 moderate (grade 4), and 5 mild (grade 3) stage of disease.38 Twenty-three chronic pancreatitis patients had an exacerbation of the disease on admission. Seventeen patients had diabetes. Forty patients included in the study were cigarette smokers (20Y40 cigarettes per day during the last 10Y30 years), and all patients were moderate or heavy alcohol drinkers. The exclusion of male TABLE 2. Some Clinical and Laboratory Characteristics of Chronic Pancreatitis Patients No. patients Age (y) Body weight (kg) Serum amylase (U/L) Urine amylase (U/L) Serum lipase (U/L) Serum alanine aminotransferase (U/L) Serum aspartate aminotransferase (U/L) Serum alkaline phosphatase (U/L) Serum FYglutamylYtranspeptidase (U/L) Serum bilirubin (mg/dL) Serum total protein (g/L) Serum albumin (g/L) Serum triacylglycerol (mg/dL) Serum cholesterol (mg/dL) Systolic blood pressure (mm Hg) Diastolic blood pressure (mm Hg) Hemoglobin (mg/dL) White blood cell count (109/L) Platelet (109/L) Control Chronic Pancreatitis Statistical Significance (P) 16 37 T 11 (27Y66) 75 T 5.8 (59Y80) 62 T 32 (27Y118) 149 T 58 (101Y263) 30 T 19 (11Y60) 22 T 10 (11Y41) 20 T 6 (11Y30) 96 T 24 (52Y128) 21 T 8 (9Y34) 0.8 T 0.2 (0.6Y1.1) 77 T 2.8 (72Y80) 46 T 3.8 (39Y51) 131 T 16 (112Y161) 194 T 17 (170Y231) 120 T 5.5 (110Y130) 81 T 2 (80Y85) 14.7 T 1 (12.7Y16) 7 T 1.4 (4.9Y9.3) 279 T 46 (199Y351) 44 42 T 9.5 (28Y74) 68 T 13 (42Y104) 128 T 148 (13Y716) 789 T 973 (23Y4136) 200 T 425 (7Y1874) 30 T 21 (6Y94) 29 T 16 (9Y80) 130 T 151 (45Y811) 106 T 232 (9Y1448) 0.9 T 1.4 (0.2Y8.8) 69 T 8 (53Y82) 41 T 8 (21Y58) 112 T 50 (54Y263) 180 T 56 (83Y340) 122 T 15 (90Y150) 81 T 11 (60Y100) 13.1 T 1.5 (9.7Y15.5) 8.6 T 2.6 (4.7Y17.2) 305 T 179 (92Y954) NS G0.05 NS G0.05 NS NS G0.05 NS NS NS G0.01 0.05 NS NS NS NS G0.01 G0.05 NS Data are given as mean T SD (range). 418 * 2007 Lippincott Williams & Wilkins Copyr ight © Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. Pancreas & Volume 34, Number 4, May 2007 patients with other etiologic factors and all of female patients with chronic pancreatitis (who have higher plasma leptin concentration compared with male patients39) makes the obtained data easier to interpret and understand. Sixteen healthy male volunteers, aged 27 to 66 years (mean T SD, 37 T 11 years) formed the control group. Selected laboratory values for patients and control subjects are presented in Table 2. In all patients and control subjects included in the study, we calculated the body mass index (BMI). At 8AM, fasting blood samples were collected from patients and healthy controls. The serum leptin and insulin concentrations were determined by radioimmunoassay method as described previously.39 Parameters presented in Table 2 were analyzed using standard procedures. With the use of Systat software (Systat Corp, Evanston, Ill), the statistical significance of differences between controls and chronic pancreatitis patients was assessed by 1-way analysis of variance, followed by t test. RESULTS Figure 1A indicates that the serum leptin concentration on admission in patients with chronic pancreatitis was significantly lower than in control subjects (P G 0.01). Among 44 patients with chronic pancreatitis, serum leptin concentration between 0.1 and 10.27 ng/mL (mean T SD, 3.9 T 2.3 ng/mL) was found. The respective values for the healthy subjects (control group) were 1.13 to 12.4 ng/mL (mean T SD, 6.2 T 2.8 ng/mL). When the group of chronic pancreatitis patients was divided into 2 subgroups, (a) without and (b) with exacerbation of the disease on admission, no significant differences in serum leptin concentration between these groups was observed (Fig. 1A). Chronic Pancreatitis and Serum Leptin Concentration Furthermore, no correlations were found (a) between serum amylase activity and serum leptin concentration, (b) between urine amylase activity and serum leptin concentration, (c) between lipase activity and serum leptin concentration, and (d) between serum C-reactive protein level and serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Because BMI is the main determinant of serum leptin concentration in humans,39 one would expect the decrease in serum leptin concentration to be directly correlated with the decrease of BMI in our patients. The mean BMI value of all examined chronic pancreatitis patients was lower than in control group (control subjects, 25 T 2.5 kg/m2; chronic pancreatitis patients, 21.8 T 3.6 kg/m2; P G 0.01). In 17 selected patients with chronic pancreatitis with BMI values identical with those of the control subjects (25.2 T 1.4 kg/m2), serum leptin concentration was also significantly lower than in control subject (Fig. 1B). Considering that insulin affects leptin biosynthesis in adipose tissue and serum leptin concentration, we determined serum insulin concentration in the same patients. Figure 2A demonstrates that serum insulin concentration on admission in chronic pancreatitis patients was significantly lower than in control subjects. In patients with chronic pancreatitis, serum insulin concentration was found to be between 2.4 and 22.3 mU/L (mean T SD, 8.0 T 4.3 mU/L). The respective values for the control group were 4.5 to 23.0 mU/L (mean T SD, 11.8 T 5.5 mU/L). When the group of chronic pancreatitis patients was divided into 2 subgroups, (a) without and (b) with exacerbation of the disease on admission, no significant difference in serum insulin concentration between these FIGURE 1. A, Serum leptin concentration in (a) control subjects, (b) all patients with chronic pancreatitis, (c) chronic pancreatitis patients with sign of exacerbation on admission, and (d) chronic pancreatitis patients without sign of exacerbation on admission. Results are means T SD. *P G 0.01, significant differences in serum leptin concentration between control subjects and patients. Numbers of healthy subjects and patients are presented in Methods. B, Serum leptin concentration in (a) control subjects and (b) selected chronic pancreatitis patients with BMI matched to those of the control subjects. Results are means T SD. *P G 0.01, significant differences in serum leptin concentration between control subjects and patients. Numbers of healthy subjects and patients are presented in Methods. * 2007 Lippincott Williams & Wilkins Copyr ight © Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. 419 Pancreas Adrych et al & Volume 34, Number 4, May 2007 FIGURE 2. A, Serum insulin concentration in (a) control subjects and (b) all patients with chronic pancreatitis. Results are means T SD. *P G 0.005, significant differences in serum insulin concentration between control subjects and patients. Numbers of healthy subjects and patients are presented in Methods. B, Serum glucose concentration in (a) control subjects and (b) all patients with chronic pancreatitis. Results are means T SD. *P G 0.005, significant differences in serum glucose concentration between control subjects and chronic pancreatitis patients. Numbers of healthy subjects and patients are presented in Methods. groups was observed (data not shown). The pattern of changes in serum insulin concentration observed in chronic pancreatitis as compared with control subjects was essentially similar to changes in serum leptin concentration (compare data presented on Figs. 1A and 2A). Moreover, the serum leptin concentration was positively correlated with serum insulin concentration (r = 0.4; P G 0.05). These results suggest that the decrease in serum insulin concentration may be partly contributing to the decrease in serum leptin concentration. The mean serum glucose concentration in chronic pancreatitis patients was significantly higher than in control subjects (Fig. 2B). Among 44 patients, only 17 had diabetes mellitus. There was no difference in serum leptin concentration between diabetic and nondiabetic patients (data not shown). When the chronic pancreatitis patients were divided into 3 subgroups consisting of patients with (a) marked, (b) moderate, and (c) mild stage of the disease, no direct interrelationship between either serum leptin or insulin concentrations and severity of chronic pancreatitis was observed. However, any conclusion needs to be drawn with caution, because most (33 patients) of our chronic pancreatitis patients had marked stage of the disease, and only 6 and 5 had moderate and mild stage (according to Cambridge classification), respectively. DISCUSSION In the present study, we found significantly lower serum leptin concentration in male patients with chronic pancreatitis compared with healthy subjects. It seems that the severity of the disease does not correlate with serum leptin concentra- 420 tion. However, more data on patients with moderate, mild, and equivocal stages (according to Cambridge classification) of chronic pancreatitis are needed to draw unequivocal conclusion. To our best knowledge, this is the first report concerning serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Konturek et al,32 using an experimental model of acute pancreatitis, found the increase of serum leptin concentration as a consequence of up-regulation of leptin gene expression in the inflamed pancreas. It has also been found that administration of leptin protects the pancreas against development of acute pancreatitis.32 Warzecha et al33 suggest that administration of leptin reduces the pancreatic damage in the course of experimental acute ischemic pancreatitis by improvement of blood flow, limitation of proinflammatory interleukin 1A release, and the increase of pancreatic cell growth. Acute pancreatitis in humans was found to be also associated with an increased serum leptin concentration.32,33 Until now, it was not clear, however, whether serum leptin concentrations are modified in chronic pancreatitis in humans. Yavuz et al,34 using an experimental model of rat chronic pancreatitis, found a significant increase of serum leptin concentration.34 It seems, however, that the experimental model of chronic pancreatitis (induced by injection of ethanol into the common biliary duct of rats, which were killed on postoperative day 7)34 does not meet all criteria of chronic pancreatitis in humans. The data published so far indicate that acute pancreatitis in humans (as well as in animals) is associated with the increase of serum leptin concentration, whereas chronic pancreatitis is associated with the decreased serum leptin concentration (as demonstrated by the present study). Thus, as far as serum leptin concentration is concerned, acute pancreatitis and chronic pancreatitis * 2007 Lippincott Williams & Wilkins Copyr ight © Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. Pancreas & Volume 34, Number 4, May 2007 resemble some other acute and chronic inflammatory diseases (Table 1). Considering that serum leptin concentration is elevated in acute and diminished in chronic pancreatitis (in patients without and with signs of exacerbation on admission; Fig. 1A), one can suppose that serum leptin concentration could be a useful marker to differentiate acute pancreatitis from exacerbation of chronic pancreatitis. In the future, studying and comparing serum leptin concentration in patients with acute and in chronic pancreatitis with an attack of pain, we will be able to confirm (or reject) the hypothesis that serum leptin concentration can be used as a marker to differentiate the acute pancreatitis from the exacerbation of chronic pancreatitis. It is very likely that the decrease in serum leptin concentration is a phenomenon secondary to chronic pancreatitis but not a direct cause of the disease. Moreover, multiple factors probably interact to reduce the leptin gene expression in adipose tissue and consequently to diminish serum leptin concentration. Because BMI values were slightly lower in patients with chronic pancreatitis than in healthy subjects, it can be supposed that the decrease in serum leptin concentration is directly associated with the decrease in BMI. However, in selected patients with chronic pancreatitis matched to control subjects with regard to BMI values, serum leptin concentration was also significantly lower than in control subject (Fig. 1B). Thus, the decrease in serum leptin concentration in chronic pancreatitis cannot be explained by body weight loss only. Because most studies indicate that alcohol intake increased serum leptin concentration,40 it is unlikely that alcohol (etiologic factor of chronic pancreatitis in our patients) directly diminishes serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Insulin stimulates leptin gene expression and leptin production.9 In patients with chronic pancreatitis, significant decrease of serum insulin concentration was found (Fig. 2A).Thus, it can be supposed that the decrease in serum insulin concentration plays some role in diminishing the leptin gene expression and consequently in decreasing serum leptin concentration. However, the contribution of other factors affecting serum leptin concentration in chronic pancreatitis patients cannot be excluded. For instance, the progressive destruction of pancreatic parenchyma may lead to maldigestion (which mimics food restriction), which can decrease leptin production. It is well known that fasting causes a rapid inhibition of leptin gene expression that is associated with a decreased concentration of circulating leptin.9 Taken together, one can suppose that the decrease of serum insulin concentration, maldigestion, and fat loss can all contribute to the decrease of serum leptin concentration in chronic pancreatitis. Finally, the question arises whether diminished serum leptin concentration may affect the progress of chronic pancreatitis? The presence of leptin receptor in the pancreas suggests that leptin may play an important role in the exocrine and endocrine function of pancreas.18 Moreover, one has to keep in mind that (a) in humans, hypoleptinemia is associated with an impaired cell-mediated immunity and the increased susceptibility to infection,41,42 (b) in ob/ob mice, leptin deficiency is associated with an increased frequency of infection and infection-related mortality,43 and (c) a reduc- Chronic Pancreatitis and Serum Leptin Concentration tion of the pancreatic damage in the course of experimental acute ischemic pancreatitis by the administration of leptin has been observed.33 These results suggest that low serum leptin concentration is rather detrimental to patients. However, there are conditions in which leptin is believed to promote inflammatory or autoimmune reactions.14 For instance, it has been shown that leptin induces chemotaxis of neutrophils and the release of oxygen radicals44 as well as affects natural killer cell activation.45 In this case, the decrease of serum leptin concentration in chronic pancreatitis could be beneficial for patients. The inconsistencies presented above do not allow to draw unequivocal conclusions regarding the effect of diminished serum leptin concentration on the progress of chronic pancreatitis. ACKNOWLEDGMENTS The authors thank Prof Mariusz M. Zydowo and Prof Leon Zelewski for criticism and discussion of the manuscript. REFERENCES 1. Ammann RW. A clinically based classification system for alcoholic chronic pancreatitis: summary of an international workshop on chronic pancreatitis. Pancreas. 1997;14:215Y221. 2. Forsmark CE. Chronic pancreatitis. In: Feldman M, Friedman FS, Sleisenger MH, eds. Sleisenger & Fordtran’s Gastrointestinal and Liver Disease, Ed. 7th ed. Philadelphia, PA: WB Saunders; 2002:943Y969. 3. Sarles H. Definitions and classifications of pancreatitis. Pancreas. 1991;6:470Y474. 4. Hackert T, Hartwig W, Friess H, et al. Acute retinopathy following pancreatic head resection for chronic pancreatitis: a rare, severe complication. JOP. 2005;6:460Y463. 5. Stevens T, Conwell DL, Zuccaro G. Pathogenesis of chronic pancreatitis: an evidence-based review of past theories and recent developments. Am J Gastroenterol. 2004;99:2256Y2270. 6. DiMagno MJ, DiMagno EP. Chronic pancreatitis. Curr Opin Gastroenterol. 2005;21:544Y554. 7. Zhang Y, Proenca R, Maffei M, et al. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature. 1994;372:425Y432. 8. Friedman JM, Halaas JL. Leptin and the regulation of body weight in mammals. Nature. 1998;395:763Y770. 9. Fruhbeck G. A heliocentric view of leptin. Proc Nutr Soc. 2001;60: 301Y318. 10. Holness MJ, Munns MJ, Sugden MC. Current concepts concerning the role of leptin in reproductive function. Mol Cell Endocrinol. 1999; 157:11Y20. 11. Ducy P, Amling M, Takeda S, et al. Leptin inhibits bone formation through a hypothalamic relay: a central control of bone mass. Cell. 2000;100:197Y207. 12. Cioffi JA, Shafer AW, Zupancic TJ, et al. Novel B219/OB receptor isoforms: possible role of leptin in hematopoiesis and reproduction. Nat Med. 1996;2:585Y589. 13. Sierra-Honigmann MR, Nath AK, Murakami C. Biological action of leptin as an angiogenic factor. Science. 1998;281:1683Y1686. 14. Otero M, Lago R, Lago F, et al. Leptin, from fat to inflammation: old questions and new insights. FEBS Lett. 2005;579:295Y301. 15. Otero M, Lago R, Gomez R, et al. Towards a pro-inflammatory and immunomodulatory emerging role of leptin. Rheumatology (Oxford). 2006;45:944Y950. 16. Faggioni R, Feingold K, Grunfeld C. Leptin regulation of the immune response and the immunodeficiency of malnutrition. FASEB J. 2001;15: 2565Y2571. 17. Loffreda S, Yang SQ, Lin HZ, et al. Leptin regulates proinflammatory immune response. FASEB J. 1998;12:57Y65. 18. Nawrot-Porabka K, Jaworek J, Leja-Szpak A, et al. Leptin is able to stimulate pancreatic enzyme secretion via activation of * 2007 Lippincott Williams & Wilkins Copyr ight © Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. 421 Pancreas Adrych et al 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. duodeno-pancreatic reflex and CCK release. J Physiol Pharmacol. 2004;55:47Y57. Sanna V, Di Giacomo A, La Cava A, et al. Leptin surge precedes onset of autoimmune encephalomyelitis and correlates with development of pathogenic T cell responses. J Clin Invest. 2003;111:241Y250. Tuzun A, Uygun A, Yesilova Z, et al. Leptin levels in the acute stage of ulcerative colitis. J Gastroenterol Hepatol. 2004;19:429Y432. Otero M, Lago R, Gomez R, et al. Changes in plasma levels of fat-derived hormones adiponectin, leptin, resistin and visfatin in patients with rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 2006;65:1198Y1201. Bokarewa M, Bokarew D, Hultgren O, et al. Leptin consumption in the inflamed joints of patients with rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 2003;62:952Y956. Popa C, Netea MG, Radstake TR, et al. Markers of inflammation are negatively correlated with serum leptin in rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 2005;64:1195Y1198. Anders HJ, Rihl A, Heufelder A, et al. Leptin serum levels are not correlated with disease activity in patients wit rheumatoid arthritis. Metabolism. 1999;48:745Y748. Bornstein SR, Licinio J, Tauchnitz R, et al. Plasma leptin levels are increased in survivors of acute sepsis: associated loss of diurnal rhythm, in cortisol and leptin secretion. J Clin Endocrinol Metab. 1988;83: 280Y283. Carlson GL, Saeed M, Little RA, et al. Serum leptin concentrations and their relation to metabolic abnormalities in human sepsis. Am J Physiol. 1999;276:E658YE662. Grunfeld C, Pang M, Shigenaga JK, et al. Serum leptin levels in the acquired immunodeficiency syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 1996;81:4342Y4346. Ballinger A, Kelly P, Hallyburton E, et al. Plasma leptin in chronic inflammatory bowel disease and HIV: implications for the pathogenesis of anorexia and weight loss. Clin Sci (Lond). 1998;94:479Y483. Hoppin AG, Kaplan LM, Zurakowski D, et al. Serum leptin in children and young adults with inflammatory bowel disease. J Pediatr Gastroentrol Nutr. 1998;26:500Y505. van Crevel R, Karyadi E, Netea MG, et al. Decreased plasma leptin concentrations in tuberculosis patients are associated with wasting and inflammation. J Clin Endocrinol Metab. 2002;87:758Y763. 422 & Volume 34, Number 4, May 2007 31. Garcia-Gonzales A, Gonzales-Lopez L, Valera-Gonzales IC, et al. Serum leptin levels in women with systematic lupus erythematosus. Rheumatol Int. 2002;22:138Y141. 32. Konturek PC, Jaworek J, Maniatoglou A, et al. Leptin modulates the inflammatory response in acute pancreatitis. Digestion. 2002;65: 149Y160. 33. Warzecha Z, Dembinski A, Ceranowicz P, et al. Influence of leptin administration on the course of acute ischemic pancreatitis. J Physiol Pharmacol. 2002;53:775Y790. 34. Yavuz N, Unal E, Memisoglu K, et al. Plasma leptin levels in rats with pancreatitis. Tohoku J Exp Med. 2004;204:243Y248. 35. Tukiainen E, Kylanpaa ML, Ebeling P, et al. Leptin and adiponectin levels in acute pancreatitis. Pancreas. 2006;32:211Y214. 36. Duarte-Rojo A, Lezama-Barreda A, Ramirez-Iglesias MT, et al. Is leptin related to systemic inflammatory response in acute pancreatitis. World J Gastroenterol. 2006;12:4392Y4396. 37. Homma T. Criteria for pancreatitis disease diagnosis: diagnostic criteria for chronic pancreatitis. Pancreas. 1998;16:250Y254. 38. Sarner M, Cotton PB. Classification of pancreatitis. Gut. 1984;25: 756Y759. 39. Zabrocka L, Raczynska S, Goyke E, et al. BMI is the leptin main determinant of the circulating leptin in women after vertical banded gastroplasty. Obes Res. 2004;12:505Y512. 40. Pravdova E, Fickova M. Alcohol intake modulates hormonal activity of adipose tissue. Endocr Regul. 2006;40:91Y104. 41. Zarkesh-Esfahani H, Pockley AG, Wu Z, et al. Leptin indirectly activates human neutrophils via induction of TNF->. J Immunol. 2004;172: 1809Y1814. 42. Matarese G, La Cava A, Sanna V, et al. Balancing susceptibility to infection and autoimmunity: a role for leptin? Trends Immunol. 2002;23: 182Y187. 43. Chandra RK. Cell-mediated immunity in genetically obese mice (C57BL/6J ob/ob) mice. Am J Clin Nutr. 1980;33:13Y16. 44. Caldefie-Chezet F, Poulin A, Vasson MP. Leptin regulates functional capacities of polymorphonuclear neutrophils. Free Radic Res. 2003;37: 809Y814. 45. Zhao Y, Sun R, You L, et al. Expression of leptin receptors and response to leptin stimulation of human natural killer cell lines. Biochem Biophys Res Commun. 2003;300:247Y252. * 2007 Lippincott Williams & Wilkins Copyr ight © Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. ORIGINAL ARTICLE Serum Adiponectin and Leptin Concentrations in Patients With Chronic Pancreatitis of Alcoholic and Nonalcoholic Origin Krystian Adrych, MD, PhD,* Marian Smoczynski, MD, PhD,* Ewa Stelmanska, PhD,Þ Justyna Korczynska, MS,Þ Elzbieta Goyke,Þ and Julian Swierczynski, MD, PhDÞ Objective: The aim of this study was to assess serum adiponectin and leptin concentrations in patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin. Methods: Forty-four male patients with chronic pancreatitis of alcoholic origin and 10 patients of nonalcoholic origin as well 16 healthy subjects were examined. Fasting blood samples were collected. Serum adiponectin, leptin, and insulin concentrations were determined by radioimmunoassay methods. Results: Patients with chronic pancreatitis had lower body mass index values compared with those of control. Nonetheless, there were no differences in serum adiponectin concentration between pancreatitis patients and healthy controls. Pancreatitis patients had lower serum leptin and insulin concentrations than healthy subjects. No difference in serum leptin and insulin concentrations between patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin was observed. The serum adiponectin/leptin concentration ratio was higher in chronic pancreatitis patients than in control subjects. Conclusions: Chronic pancreatitis in humans (a) is associated with the decrease in serum leptin and insulin concentrations, (b) does not affect serum adiponectin concentration but increases serum adiponectin/leptin concentration ratio, and (c) alters the interrelationship between serum adiponectin and insulin concentrations. Moreover, these results suggest that changes in serum leptin and insulin concentrations are independent on the etiology of chronic pancreatitis. Key Words: chronic pancreatitis, adiponectin, leptin, insulin, BMI (Pancreas 2008;36:120Y124) C hronic pancreatitis is a disease characterized by progressive destruction of pancreas and recurrent episodes of intractable abdominal pain accompanied by the exocrine and endocrine pancreatic insufficiency.1Y3 The progressive exocrine and endocrine pancreatic insufficiency in advanced stage of the disease may lead to malabsorption, weight loss, and Received for publication March 30, 2007; accepted July 20, 2007. From the Departments of *Gastroenterology and Hepatology and †Biochemistry, Medical University of Gdansk, Gdansk, Poland. This work was supported by a grant from the Committee for Scientific Research (Badania Statutowe St-41). Reprints: Julian Swierczynski, MD, PhD, Department of Biochemistry, Medical University of Gdansk, ulica Debinki 1, 80-211 Gdansk, Poland (e-mail: [email protected]). Copyright * 2008 by Lippincott Williams & Wilkins 120 diabetes mellitus.4 Although alcohol consumption is the most common etiology of chronic pancreatitis, other etiologic factors have been postulated.5,6 The pathogenesis of chronic pancreatitis is still poorly understood, but there are indications that immune and inflammatory processes play an important role.5,6 Adiponectin is the most abundant gene product in adipose tissue. It is secreted by adipose tissue to the blood and is involved in glucose and lipid metabolism and in the development of insulin resistance and atherosclerosis.7 Some studies indicate that adiponectin plays an important role in the inhibition of the inflammatory response.8 Serum adiponectin concentration is elevated in some chronic diseases including chronic liver disease with inflammation and liver damage,9,10 in liver cirrhosis,11 in patients with nephrotic syndrome,12 in the end-stage renal disease,13 and in chronic heart failure.14 In contrast, patients with nonalcoholic steatohepatitis15 and nonobese patients with type 2 diabetes16 have significantly lower serum adiponectin concentration. Moreover, it has been suggested that hypoadiponectinemia may have a pathogenetic role in pancreatic A-cell dysfunction.15 In some diseases, plasma adiponectin concentration is affected by changes in the body mass index (BMI) and serum leptin concentration.13 Recently, we have found decreased serum concentration of leptin (another adipokine produced by adipose tissue) in patients with chronic pancreatitis of alcoholic origin.17 Unlike adiponectin, which displays anti-inflammatory properties,8,18 leptin has proinflammatory properties and may enhance systemic inflammatory reaction.19Y22 It can be conjectured that leptin could enhance and adiponectin could reduce systemic inflammation associated with chronic pancreatitis. As opposed to chronic pancreatitis,17 increased plasma leptin concentrations were noted in experimental23Y25 and human23,26,27 acute pancreatitis. However, human plasma adiponectin and leptin concentrations in acute pancreatitis do not correlate with the disease severity.26 To date, there is no information available in the literature regarding serum adiponectin concentration in chronic pancreatitis. The aim of the present study was, first, to determine and compare serum adiponectin and leptin concentrations in chronic pancreatitis patients. Alcohol consumption can alter leptin and adiponectin genes expression in adipose tissue and, consequently, serum leptin and adiponectin concentrations.28 Thus, we studied and compared serum leptin and adiponectin concentrations in patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin. Pancreas & Volume 36, Number 2, March 2008 Copyright @ 2008 Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. Pancreas & Volume 36, Number 2, March 2008 Serum Adipokine Concentrations in Chronic Pancreatitis MATERIALS AND METHODS or nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Sixteen healthy male volunteers aged 27Y66 years (mean age, 37 T 11 years) formed the control group. Selected laboratory values in patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin as well as in control subjects are presented in Table 1. In all patients and control subjects included in the study, we calculated the BMI. At 8 AM, fasting blood samples were collected from patients and healthy controls. The serum adiponectin, leptin, and insulin concentrations were determined by radioimmunoassay methods as described previously.31 The serum fibronectin concentration was analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay (Bender MedSystem GmbH, Vienna, Austria). The Systat software (Systat Corp, Evanston, Ill) was used to asses the statistical significance of differences between controls and chronic pancreatitis patients using 1-way ANOVA, followed by t test. The study was performed in accordance with the Declaration of Helsinki of the World Medical Association and approved by the Medical University of Gdansk Ethics Committee. All patients signed an informed consent form for this investigation. Of patients treated in the Department of Gastroenterology and Hepatology, Medical University of Gdansk, in 2004 and 2005 for chronic pancreatitis, we selected (a) 44 male patients, aged 28 to 74 years (mean age, 42 T 9.5 years), with a history of alcoholic chronic pancreatitis, and (b) 10 male patients, aged 39 to 67 years (mean T SD, 56 T 9.1 years) with chronic pancreatitis of nonalcoholic origin (6 postYsevere acute pancreatitis and 4 idiopathic). All patients included in the study met diagnostic criteria for chronic pancreatitis.29 The diagnosis was based on clinical symptoms and typical results of imaging studies. Most of patients included in the study were found to have the following abnormalities: pancreatic parenchymal calcifications, pancreatic duct stones, irregular dilation and/or stenosis of pancreatic ducts, and parenchymal inhomogeneity. According to the results of endoscopic retrograde pancreatography, 40 patients displayed marked (grade 5 according to Cambridge classification), 8 moderate (grade 4), and 6 mild (grade 3) stage of disease.30 Twenty chronic pancreatitis patients had an exacerbation of the disease on admission. Seventeen patients had diabetes. Forty-nine patients included in the study were cigarette smokers (20Y40 cigarettes per day during last 10Y30 years). Patients with chronic pancreatitis of alcoholic origin were moderate or heavy alcohol drinkers. Pancreatic exocrine secretion has not been determined. Patients with abdominal pain have been taking acetaminophen (paracetamol) RESULTS As demonstrated in Table 2, the BMI of patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin was lower than in control subjects. Table 2 indicates also that the serum adiponectin concentration in patients with chronic pancreatitis (both alcoholic and nonalcoholic origin) was essentially similar to serum adiponectin concentration in control subjects. No relationship between serum adiponectin concentration and BMI was found (r = 0.2, not significant). Significantly lower serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis than in control subjects was found (Table 2). There was no difference in serum leptin concentration in chronic pancreatitis patients with either alcoholic or nonalcoholic origin (Table 2). The data presented on TABLE 1. Some Clinical and Laboratory Characteristics of Chronic Pancreatitis Patients Age (yrs) Body weight (kg) Serum amylase (U/L) Urine amylase (U/L) Serum lipase (U/L) Serum alanine aminotransferase (U/L) Serum aspartate aminotransferase (U/L) Serum alkaline phosphatase (U/L) Serum F-glutamyl transpeptidase (U/L) Serum bilirubin (mg/dL) Serum total protein (g/L) Serum albumin (g/L) Serum triacylglycerol (mg/dL) Serum cholesterol (mg/dL) Serum glucose (mM) Systolic BP (mm Hg) Diastolic BP (mm Hg) Hemoglobin (mg/dL) White blood cell (109/L) Platelet (109/L) Healthy Subjects (n = 16) Chronic Pancreatitis (Alcoholic) (n = 44) Chronic Pancreatitis (Nonalcoholic) (n = 10) 37 T 11 (27Y66) 75 T 5.8 (59Y80) 62 T 32 (27Y118) 149 T 58 (101Y263) 30 T 19 (11Y60) 22 T 10 (11Y41) 20 T 6 (11Y30) 96 T 24 (52Y128) 21 T 8 (9Y34) 0.8 T 0.2 (0.6Y1.1) 77 T 2.8 (72Y80) 46 T 3.8 (39Y51) 131 T 16 (112Y161) 194 T 17 (170Y231) 5.1 T 0.9 (4.4Y6.3) 120 T 5.5 (110Y130) 81 T 2 (80Y85) 14.7 T 1 (12.7Y16) 7.0 T 1.4 (4.9Y9.3) 279 T 46 (199Y351) 42 T 9.5 (28Y74) 68 T 13* (42Y104) 128 T 148 (13Y716) 789 T 973* (23Y4136) 200 T 425 (7Y1874) 30 T 21 (6Y94) 29 T 16* (9Y80) 130 T 151 (45Y811) 106 T 232 (9Y1448) 0.9 T 1.4 (0.2Y8.8) 69 T 8* (53Y82) 41 T 8* (21Y58) 112 T 50 (54Y263) 180 T 56 (83Y340) 6.5 T 2.1 (4.2Y13.4) 122 T 15 (90Y150) 81 T 11 (60Y100) 13.1 T 1.5* (9.7Y15.5) 8.6 T 2.6* (4.7Y17.2) 305 T 179 (92Y954) 56 T 9.1 (39Y67) 60 T 7.7 (47Y74) 59.5 T 23 (28Y98) 279 T 163* (58Y539) 34 T 18 (15Y68) 73.9 T 71* (14Y226) 41 T 34* (16Y131) 129 T 74 (57Y286) 141 T 184* (12Y490) 0.87 T 0.61 (0.2Y1.6) 73 T 3.9* (70Y82) 42 T 5* (32Y49) 111 T 22 (96Y127) 242 T 75 (189Y296) 7.9 T 1.7 (5.0Y10.6) 120 T 18 (95Y140) 79 T 10 (65Y100) 13 T 1.8* (10Y16.8) 7.0 T 2.65 (3.7Y11.8) 247 T 47 (175Y316) Values are given as mean T SD (range). *P G 0.05 versus control. * 2008 Lippincott Williams & Wilkins Copyright @ 2008 Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. 121 Pancreas Adrych et al & Volume 36, Number 2, March 2008 TABLE 2. Body Mass Index, Serum Adiponectin, Leptin, Insulin, and Fibronectin Concentration in Healthy Subjects and in Patients With Chronic Pancreatitis of Alcoholic and Nonalcoholic Origin Parameters Studied Healthy Subjects (n = 16) Chronic Pancreatitis (Alcoholic) (n = 44) Chronic Pancreatitis (Nonalcoholic) (n = 10) BMI (kg/m2) Adiponectin (Kg/mL) Leptin (ng/mL) Insulin (mU/mL) Fibronectin (Kg/mL) 25 T 2.5 (21.3Y29) 10 T 3.3 (6.0Y17.5) 6.2 T 2.8 (1.13Y12.4) 11.7 T 5.5 (4.5Y23) 68.7 T 34 (34Y147) 21.8 T 3.6* (16.7Y32) 10.2 T 4.6 (2.2Y22.2) 3.9 T 2.3* (0.1Y10.2) 8.0 T 4.3* (2.4Y22.3) 83.4 T 37 (34Y159) 23 T 3.1† (17.5Y29.5) 9.7 T 6.2 (5.6Y24.4) 3.7 T 2.6* (0.9Y8.6) 6.7 T 3.2* (1.9Y10.8) 99.7 T 38 (31.8Y147) Values are given as mean T SD (range). *P G 0.01 versus control. †P G 0.05 versus control. Figure 1 indicate that the serum adiponectin/leptin concentration ratio was significantly higher in chronic pancreatitis patients than in control subjects. There were no statistically significant differences in the serum adiponectin/leptin concentration ratio in patients with chronic pancreatitis of different etiologies (alcoholic or nonalcoholic origin) (Fig. 1). In patients with chronic pancreatitis (either of alcoholic or nonalcoholic origin), no correlation between serum adiponectin and serum leptin concentrations was found (r = 0.12, not significant). Table 2 shows that serum insulin concentration in patients with chronic pancreatitis (of both alcoholic and nonalcoholic origin) was lower than in control subjects. The pattern of changes in serum insulin concentration observed in chronic pancreatitis patients as compared with control subjects were essentially similar to changes in serum leptin concentration (compare data presented in Table 2). Moreover, in patients with chronic pancreatitis both of alcoholic and non- FIGURE 1. The serum adiponectin/leptin concentration ratio in control subjects (C), chronic pancreatitis patients with alcoholic origin (A), and chronic pancreatitis patients with nonalcoholic origin (NA). Results are means T SD. *P G 0.01, significant difference in serum adiponectin/leptin concentration ratio between control subjects and patients. Numbers of healthy subjects and patients are presented in the Materials and Methods. 122 alcoholic origin, the serum leptin concentration was positively correlated with serum insulin concentration (r = 0.4, P G 0.05). In contrast, no relationship was observed between adiponectin and insulin concentrations (r = 0.21, not significant). Considering that serum fibronectin concentration is affected by some factors associated with chronic pancreatitis such as cigarette smoking,32 nutritional status,33 and body weight,34 we examined fibronectin concentration in chronic pancreatitis patients. There were no significant differences in serum fibronectin concentration between controls and chronic pancreatitis patients (Table 2). Moreover, no differences in serum fibronectin concentration between smoking and nonsmoking chronic pancreatitis patients were observed. However, any conclusion needs to be drawn with caution, because most chronic pancreatitis patients were smokers. Furthermore, in chronic pancreatitis patients, serum fibronectin, leptin, or insulin concentrations did not correlate with smoking, hypertension, and diabetes (not shown). If all the chronic pancreatitis patients (both alcoholic and nonalcoholic origin) investigated here were divided into 2 subgroups, without and with exacerbation of the disease on admission, no significant differences in serum adiponectin, leptin, or insulin concentrations between these groups were observed (not shown). Furthermore, no correlations were found (a) between serum amylase activity and serum adiponectin, leptin, or insulin concentrations, (b) between urine amylase activity and serum adiponectin, leptin, or insulin concentration, (c) between serum lipase activity and serum adiponectin, leptin, or insulin concentrations, and (d) between serum C-reactive protein level and serum adiponectin, leptin, or insulin concentrations in patients with chronic pancreatitis of both alcoholic and nonalcoholic origin. Moreover, when the chronic pancreatitis patients were divided into 3 subgroups consisting of patients with (a) marked, (b) moderate, and (c) mild stages of the disease, no direct relationship between serum adiponectin, leptin, or insulin concentrations and severity of chronic pancreatitis was observed. However, any conclusion needs to be drawn with caution, because most (40 patients) of chronic pancreatitis patients had marked stage of the disease, and only 8 and 6 had moderate and mild stages (according to Cambridge classification), respectively. DISCUSSION This study demonstrates that serum leptin concentration is lower in alcoholic and nonalcoholic chronic pancreatitis * 2008 Lippincott Williams & Wilkins Copyright @ 2008 Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. Pancreas & Volume 36, Number 2, March 2008 patients. No significant difference in serum adiponectin concentration between control subjects and chronic pancreatitis patients of either alcoholic or nonalcoholic origin was found. Therefore, the present data confirm and significantly extend the results reported recently.17 To our best knowledge, this is the first report concerning (a) serum adiponectin concentration in patients with chronic pancreatitis and (b) the effect of chronic pancreatitis alcoholic and nonalcoholic etiology on serum leptin, adiponectin, or insulin concentrations. In studies reported so far, serum adiponectin concentration was inversely correlated with BMI.13,35,36 Thus, one would expect that serum adiponectin concentration of chronic pancreatitis patients should be higher than in control subjects. The results presented in this article indicate that BMI in chronic pancreatitis patients of alcoholic and nonalcoholic origin was not associated with the circulating adiponectin concentration (Table 2). Considering that most of our chronic pancreatitis patients were cigarette smokers and that smoking is associated with lower plasma adiponectin concentration,37 it is not excluded that cigarette smoking prevents any increase in serum adiponectin concentration usually associated with lover BMI value. Another surprising result of our study is the lack of correlation between serum adiponectin and serum insulin concentrations in chronic pancreatitis patients. Data reported so far indicate that plasma adiponectin concentration in healthy subjects is inversely correlated with serum insulin concentration.13 In patients with liver cirrhosis, no association between serum adiponectin concentration and serum insulin concentration also was observed.11 These results suggest that some pathological conditions (including chronic pancreatitis and liver cirrhosis) could alter correlation between serum adiponectin concentration and BMI as well as between serum adiponectin concentration and serum insulin concentration. In contrast to adiponectin, lower serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis as compared with healthy subjects was found. However, there was no difference in serum leptin concentration in chronic pancreatitis patients of either alcoholic or nonalcoholic origin. This suggests that reduced serum leptin concentration is not directly associated with the etiology of chronic pancreatitis (alcoholic versus nonalcoholic origin). Considering that fat mass is positively correlated with serum leptin concentration31 and that chronic pancreatitis patients possess less adipose tissue than control subjects, one can suppose that this phenomenon could be one factor contributing to lower serum leptin concentration in chronic pancreatitis patients. In contrast to normal weight and obese subjects displaying inverse relationship between plasma adiponectin and leptin concentration,36 no relationship between serum adiponectin concentration and serum leptin concentration in chronic pancreatitis patients does exist (r = 0.12, not significant). It has been shown previously that alcohol consumption modulates leptin and adiponectin genes expression in adipose tissue and, consequently, plasma leptin and adiponectin concentrations.28 Thus, one would expect that both serum leptin and adiponectin concentrations in patients with chronic pancreatitis of alcoholic origin should significantly change. In contrast to the prediction, no changes in serum adiponectin concentration were found. However, the main limitation of Serum Adipokine Concentrations in Chronic Pancreatitis this study is a relatively small number of patients with chronic pancreatitis of nonalcoholic origin. The decrease of serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis cannot be explained by alcohol consumption because (a) significant decrease in serum leptin concentration in chronic pancreatitis patients of both alcoholic and nonalcoholic origin was found, (b) no difference in serum leptin concentration between alcoholic and nonalcoholic chronic pancreatitis patients was observed, and (c) serum leptin concentration was observed to increase in chronic alcoholism.28 Chiefly because of the decrease of serum leptin concentration in chronic pancreatitis patients, the serum adiponectin/leptin concentration ratio significantly increases in the chronic pancreatitis patients as compared with healthy subjects. It has been shown that the effect of adiponectin and leptin on systemic inflammation8,18Y22 significantly differs. Because adiponectin and leptin may be individually involved in the development of inflammation,8,18Y22 the combination of leptin and adiponectin might affect more the inflammatory state than would adiponectin or leptin alone. Thus, one can suppose that the increase in serum adiponectin/leptin concentration ratio is beneficial to the chronic pancreatitis patients. There were no statistically significant differences in adiponectin/leptin concentration ratio in patients with either alcoholic or nonalcoholic origin of chronic pancreatitis. Moreover, it seems that the severity of the chronic pancreatitis does not correlate with the serum adiponectin, leptin, or insulin concentrations. However, more data on patients with moderate, mild, and equivocal stages (according to Cambridge classification) of chronic pancreatitis are needed to draw unequivocal conclusion. It is well established that leptin increases energy expenditure and, consequently, induces body weight loss.38 Thus, the decrease of serum leptin concentration and no significant changes in serum adiponectin concentration (the increase of serum adiponectin/leptin concentration ratio) in chronic pancreatitis patients may have a protective effect in maintaining energy homeostasis during malnourishment. It has been shown previously that leptin, by inhibiting apoptosis of hepatic stellate cell, could contribute to liver fibrosis.39 Stellate cells are also present in human pancreas.40 Morphologically, they are similar to hepatic stellate cells, and they also synthesize and secrete extracellular proteins such as collagen, laminin, fibronectin, and proteoglycans.40 Some results suggest the role of pancreatic stellate cells in the pathogenesis of chronic pancreatitis and pancreatic fibrosis.40 It is not excluded that leptin inhibits apoptosis of pancreatic stellate cells such as hepatic stellate cells and, consequently, contributes to pancreatic fibrosis. Thus, one can suppose that the decrease of serum leptin concentration in chronic pancreatitis is a beneficial phenomenon because it could diminish pancreatic fibrosis. In summary, despite the decrease in BMI and serum leptin and insulin concentrations in patients with chronic pancreatitis, no changes in serum adiponectin concentration were found. Although we did not show differences in serum adiponectin concentration between control subjects and chronic pancreatitis patients, these findings warrant further study, especially of the consequence of raised serum * 2008 Lippincott Williams & Wilkins Copyright @ 2008 Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. 123 Pancreas Adrych et al adiponectin/leptin concentration ratio in terms of systemic inflammation associated with chronic pancreatitis, pancreatic fibrosis, and body weight loss. ACKNOWLEDGMENTS We thank Prof Mariusz M. Zydowo and Prof Leon Zelewski for the criticism and discussion of the manuscript. REFERENCES 1. Ammann RW. A clinically based classification system for alcoholic chronic pancreatitis: summary of an international workshop on chronic pancreatitis. Pancreas. 1997;14:215Y221. 2. Forsmark CE. Chronic pancreatitis. In: Feldman M, Friedman FS, Sleisenger MH, eds. Sleisenger & Fordtran’s Gastrointestinal and Liver Disease. 7th ed. Philadelphia, PA: W. B. Saunders; 2002:943Y969. 3. Sarles H. Definitions and classifications of pancreatitis. Pancreas. 1991;6:470Y474. 4. Hackert T, Hartwig W, Friess H, et al. Acute retinopathy following pancreatic head resection for chronic pancreatitis: a rare, severe complication. JOP. 2005;6:460Y463. 5. Stevens T, Conwell DL, Zuccaro G. Pathogenesis of chronic pancreatitis: an evidence-based review of past theories and recent developments. Am J Gastroenterol. 2004;99:2256Y2270. 6. DiMagno MJ, DiMagno EP. Chronic pancreatitis. Curr Opin Gastroenterol. 2005;21:544Y554. 7. Matsuzawa Y, Funahashi T, Kihara S, et al. Adiponectin and metabolic syndrome. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:29Y33. 8. Ouchi N, Kihara S, Arita Y, et al. Novel modulator of endothelial adhesion molecules: adipocyte-derived plasma protein adiponectin. Circulation. 1999;100:2473Y2476. 9. Tacke F, Wustefeld T, Horn R, et al. High adiponectin in chronic liver disease and cholestasis suggests biliary route of adiponectin excretion in vivo. J Hepatol. 2005;42:666Y673. 10. Kaser S, Moschen A, Kaser A, et al. Circulating adiponectin reflects severity of liver disease but not insulin sensitivity in liver cirrhosis. J Intern Med. 2005;258:274Y280. 11. Tietge UJ, Boker KH, Manns MP, et al. Elevated circulating adiponectin levels in liver cirrhosis are associated with reduced liver function and altered hepatic hemodynamics. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2004;287:E82YE89. 12. Zoccali C, Mallamaci F, Panuccio V, et al. Adiponectin is markedly increased in patients with nephrotic syndrome and is related to metabolic risk factors. Kidney Int Suppl. 2003;84:S98YS102. 13. Guebre-Egziabher F, Bernhard J, Funahashi T, et al. Adiponectin in chronic kidney disease is related more to metabolic disturbance than to decline in renal function. Nephrol Dial Transplant. 2005;20: 129Y134. 14. Kistorp C, Faber J, Galatius S, et al. Plasma adiponectin, body mass index, and mortality in patients with chronic heart failure. Circulation. 2005; 112:1756Y1762. 15. Musso G, Gambino R, Biroli G, et al. Hypoadiponectinemia predicts the severity of hepatic fibrosis and pancreatic beta-cell dysfunction in nondiabetic nonobese patients with non-alcoholic steatohepatitis. Am J Gastroenterol. 2005;100:2438Y2446. 16. Pelmme F, Smith U, Funahashi T, et al. Circulating adiponectin levels are reduced in nonobese but insulin-resistant first-degree relatives of type 2 diabetic patients. Diabetes. 2003;52:1182Y1186. 17. Adrych K, Smoczynski M, Goyke E, et al. Decreased serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Pancreas. 2007;34:417Y422. 124 & Volume 36, Number 2, March 2008 18. Wolf A, Wolf D, Rumpold H, et al. Adiponectin induces the anti-inflammatory cytokines Il-10, and IL-1RA in human leukocytes. Biochem Biophys Res Commun. 2004;323:630Y635. 19. Otero M, Lago R, Lago F, et al. Leptin, from fat to inflammation: old questions and new insights. FEBS Lett. 2005;579:295Y301. 20. Otero M, Lago R, Gomez R, et al. Towards a pro-inflammatory and immunomodulatory emerging role of leptin. Rheumatology (Oxford). 2006;45:944Y950. 21. Faggioni R, Feingold K, Grunfeld C. Leptin regulation of the immune response and the immunodeficiency of malnutrition. FASEB J. 2001; 15:2565Y2571. 22. Loffreda S, Yang SQ, Lin HZ, et al. Leptin regulates proinflammatory immune response. FASEB J. 1998;12:57Y65. 23. Konturek PC, Jaworek J, Maniatoglu A, et al. Leptin modulates the inflammatory response in acute pancreatitis. Digestion. 2002;65: 149Y160. 24. Warzecha Z, Dembinski A, Ceranowicz P, et al. Influence of leptin administration on the course of acute ischemic pancreatitis. J Physiol Pharmacol. 2002;53:775Y790. 25. Yavuz N, Unal E, Memisoglu K, et al. Plasma leptin levels in rats with pancreatitis. Tohoku J Exp Med. 2004;204:243Y248. 26. Tukiainen E, Kylanpaa ML, Ebeling P, et al. Leptin and adiponectin levels in acute pancreatitis. Pancreas. 2006;32:211Y214. 27. Duarte-Rojo A, Lezama-Barreda A, Ramirez-Iglesias T, et al. Is leptin related to systematic inflammatory response in acute pancreatitis? World J Gastroenterol. 2006;12:4392Y4396. 28. Pravdova E, Fickova M. Alcohol intake modulates hormonal activity of adipose tissue. Endocr Regul. 2006;40:91Y104. 29. Homma T. Criteria for pancreatitis disease diagnosis: diagnostic criteria for chronic pancreatitis. Pancreas. 1998;16:250Y254. 30. Sarner M, Cotton PB. Classification of pancreatitis. Gut. 1984;25: 756Y759. 31. Zabrocka L, Raczynska S, Goyke E, et al. BMI is the leptin main determinant of the circulating leptin in women after vertical banded gastroplasty. Obes Res. 2004;12:505Y512. 32. Liu X, Kohyama T, Kobayashi T, et al. Cigarette smoke extract inhibits chemotaxis and collagen gel contraction mediated by human bone marrow osteoprogenitor cells and osteoblast-like cells. Osteoporos Int. 2003;14:235Y242. 33. Dejgaard A, Andersen T, Christoffersen P, et al. Plasma fibronectin concentrations in morbidly obese patients. Scand J Clin Lab Invest. 1984;44:207Y210. 34. Aguilera A, Codoceo R, Selgas R, et al. Anorexigen (TNF->, cholecystokinin) and orexigen (neuropeptide Y) plasma levels in peritoneal dialysis (PD) patients: their relationship with nutritional parameters. Nephrol Dial Transplant. 1998;13:1476Y1483. 35. Arita Y, Kihara S, Takahashi M, et al. Paradoxical decrease of an adipose-specific protein, adiponectin, in obesity. Biochem Biophys Res Commun. 1999;257:79Y83. 36. Matsubara M, Maruoka S, Katayose S. Inverse relationship between plasma adiponectin and leptin concentrations in normal-weight and obese women. Eur J Endocrinol. 2002;147:173Y180. 37. Abbasi F, Farin HM, Lamendola C, et al. The relationship between plasma adiponectin concentration and insulin resistance is altered in smokers. J Clin Endocrinol Metab. 2006;91:5002Y5007. 38. Meier U, Gressner AM. Endocrine regulation of energy metabolism: review of pathobiochemical and clinical chemical aspects of leptin, ghrelin, adiponectin and resistin. Clin Chem. 2004;50:1511Y1525. 39. Saxena NK, Titus MA, Ding X, et al. Leptin as a novel profibrogenic cytokine in hepatic stellate cells: mitogenesis and inhibition of apoptosis mediated by extracellular regulated kinase (Erk) and Akt phosphorylation. FASEB J. 2004;18:1612Y1614. 40. Talukdar R, Saikia N, Singal DK, et al. Chronic pancreatitis: evolving paradigms. Pancreatology. 2006;6:440Y449. * 2008 Lippincott Williams & Wilkins Copyright @ 2008 Lippincott Williams & Wilkins. Unauthorized reproduction of this article is prohibited. ORIGINAL ARTICLE Increased Serum Resistin Concentration in Patients With Chronic Pancreatitis Possible Cause of Pancreatic Fibrosis Krystian Adrych, MD, PhD,* Marian Smoczynski, MD, PhD,* Tomasz Sledzinski, PhD,w Agnieszka Dettlaff-Pokora, PhD,z Elzbieta Goyke,z and Julian Swierczynski, MD, PhDz Background: Resistin is an adipokine, which displays proinflammatory properties. Thus, it is likely that resistin can influence the course of chronic pancreatitis, and/or that chronic pancreatitis may affect the serum resistin concentration. Goals: The aim of the present study was to determine the serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis and to analyze the relationship between serum resistin concentration and serum concentrations of leptin (proinflammatory adipokine) and adiponectin (anti-inflammatory adipokine). Study: A total of 23 male, nondiabetic patients with chronic pancreatitis of alcoholic origin and 16 healthy subjects were examined. Fasting blood samples were collected from patients in both groups. Serum resistin concentration was assayed by enzymelinked immunosorbent assay. Serum adiponectin, leptin, and insulin concentrations were determined by radioimmunoassay. Results: Serum resistin concentration was significantly higher in patients with chronic pancreatitis as compared with control subjects. In contrast, patients with chronic pancreatitis had lower serum leptin and insulin concentrations than healthy subjects. There were no statistically significant differences in serum adiponectin concentration between patients with pancreatitis and healthy subjects. Conclusions: The results presented in this paper indicate that chronic pancreatitis in human is associated with the increase in serum resistin concentration and with the decrease in serum leptin and insulin concentrations. It can be supposed that resistin, by stimulation of tumor necrosis factor-a synthesis in blood mononuclear cells and in macrophages, increases the concentration of tumor necrosis factor-a, which in turn activates stellate cells. Activated stellate cells can produce collagen, eventually resulting in the development of pancreatic fibrosis. Key Words: chronic pancreatitis, resistin, adiponectin, leptin, BMI (J Clin Gastroenterol 2009;43:63–68) Received for publication June 25, 2007; accepted October 1, 2007. From the Departments of *Gastroenterology and Hepatology; wPharmaceutical Biochemistry; and zBiochemistry, Medical University of Gdansk, Gdansk, Poland. The authors declare no conflict of interest. Supported by a grant from the Committee for Scientific Research (Badania Statutowe St-41). Reprints: Julian Swierczynski, MD, PhD, Department of Biochemistry, Medical University of Gdansk, ul. Debinki 1, 80-211 Gdansk, Poland (e-mail: [email protected]). Copyright r 2008 by Lippincott Williams & Wilkins J Clin Gastroenterol Volume 43, Number 1, January 2009 C hronic pancreatitis, is one of the major inflammatory diseases of the pancreas, characterized by progressive destruction of the pancreas and recurrent episodes of intractable abdominal pain accompanied by exocrine and endocrine insufficiency.1–3 The pancreatic insufficiency in advanced stages of the disease may lead to malabsorption, weight loss, and diabetes mellitus.4 Alcohol consumption is the most common etiologic factor in chronic pancreatitis.5,6 The pathogenesis of chronic pancreatitis is still poorly understood, but there are indications that immune and inflammatory processes play an important role.5,6 Leptin, adiponectin, and resistin are involved in the regulation of immune and inflammatory responses.7,8 Recently, we have found significant decrease in serum leptin and no changes in serum adiponectin concentrations in patients with chronic pancreatitis9 (Adrych et al, in press). Resistin is a member of proinflammatory protein family, named resistinlike molecules (RELMs).10 This protein family is characterized by a highly conserved, cysteine-rich C-terminus.11 Four members of the mouse RELMs family have been described: resistin, RELM-a, RELM-b, and RELMg.12 In human, only 2 RELMs have been found: resistin and RELM-b.12 Mouse resistin is mainly produced in the adipose tissue, whereas human resistin is expressed at the high level in the bone marrow and lung.12 Human resistin mRNA has also been found in placenta,13 pancreatic islet cells,14 whole blood cells,15 and in adipose tissue.15 In contrast to the mouse, the expression of resistin in human adipocytes is very low, even undetectable under some conditions.12 It seems that adipose tissue macrophages are the predominant source of human adipose tissue resistin.15 On the basis of animal and cell lines studies, 3 physiologic roles have been postulated for resistin: (a) regulation of carbohydrate and lipid metabolism in the liver, muscle, and adipose tissue; (b) inhibition of adipogenesis; and (c) proinflammatory action.12,15–17 It has been shown that resistin mRNA abundance was strongly increased by TNFa in human peripheral blood mononuclear cells,18 and by endotoxin (lipopolysaccharide) in primary culture of human macrophages.17 Moreover, it has been shown that resistin upregulates interleukin-6 and tumor necrosis factor-a (TNF-a) in human peripheral blood mononuclear cells,19 and interleukin-12 and TNF-a in human macrophages via the NF-kB pathway.20 The involvement of resistin in the development of atherosclerosis,21 diabetes mellitus,22 nonalcoholic fatty liver disease,23 inflammatory bowel disease,24 and rheumatoid arthritis has also been reported.8 Collectively, these data suggest that resistin is involved in inflammation. Recently, Schaffler et al25 reported elevated serum resistin concentrations in patients with severe acute 63 J Clin Gastroenterol Adrych et al pancreatitis and suggested that resistin may be a potential marker for severity of acute pancreatitis.25 To date, there are no data available in the literature regarding serum resistin concentration in chronic pancreatitis. Thus, it was interesting to study the serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis. MATERIALS AND METHODS The study was performed in accordance with the Declaration of Helsinki of the World Medical Association and was approved by the Medical University of Gdansk Ethics Committee. All patients signed an informed consent form for this investigation. Out of patients treated for chronic pancreatitis in the Department of Gastroenterology and Hepatology, Medical University of Gdansk in 2004 and 2005 we selected 23 men, nondiabetic patients, aged 32 to 66 years (mean age 44 ± 8.5 y), with a history of alcoholic chronic pancreatitis. All patients included in the study met diagnostic criteria for chronic pancreatitis.26 The diagnosis was based on clinical symptoms and typical results of imaging studies. Most patients included in the study were found to have the following abnormalities: pancreatic parenchymal calcifications, pancreatic duct stones, irregular dilation and/or stenosis of the pancreatic duct, fibrosis, and parenchymal inhomogeneity. As determined by the results of endoscopic retrograde pancreatography, 13 patients displayed marked (grade 5 according to Cambridge classification), 3 moderate (grade 4), and 7 mild (grade 3) stage of disease.27 Sixteen patients with chronic pancreatitis had an exacerbation of the disease on admission. All patients included in the study were cigarette smokers (10 patients: 20 to 40 cigarettes/d for the last 10 to 30 y and 13 patients: less than 20 cigarettes/d for the last 10 to 30 y). Patients with chronic pancreatitis were moderate or heavy drinkers. Sixteen healthy male volunteers aged 27 to 66 years (mean age 37 ± 11 y) formed the control group. Volume 43, Number 1, January 2009 Selected laboratory values in patients with chronic pancreatitis and in control subjects are presented in Table 1. The body mass index (BMI) was calculated in all patients and control subjects included in the study. At 8 AM,fasting blood samples were collected from patients and healthy controls. The serum resistin concentration was determined by enzyme-linked immunosorbent assay assay (Human Resistin ELISA, BioVendor, Czech Republic). Serum adiponectin, leptin, and insulin concentrations were determined by radioimmunoassay as described previously9 (Adrych et al, in press). The Systat software (Systat Corp, Evanston, IL) was employed to assess the statistical significance of differences between patients with chronic pancreatitis and controls using 1-way analysis of variance, followed by a t test. RESULTS As shown in Figure 1, serum resistin concentration was higher in patients with chronic pancreatitis compared with control subjects. There were 3 patients with very high serum resistin concentration (approximately 3 to 5-fold higher than the mean value found in all patients with chronic pancreatitis) (Fig. 1). These patients did not differ in anthropometric, biochemical, and clinical parameters from other patients with chronic pancreatitis involved in the study. As shown in Table 2, the total body mass and the BMI of patients with chronic pancreatitis were lower than in control subjects. Serum resistin concentrations did not correlate with total body mass or with BMI (not shown). Serum adiponectin concentration in patients with chronic pancreatitis was essentially similar to that of healthy controls (Table 2). No relationship between serum adiponectin and resistin concentrations was found in patients with chronic pancreatitis. In contrast to serum resistin concentration, lower serum leptin concentration was found in patients with chronic pancreatitis compared with control subjects (Table 2). In patients with chronic pancreatitis, no TABLE 1. Selected Laboratory Parameters of Patients With Chronic Pancreatitis and in Control Subjects No. patients Serum amylase (U/L) Urine amylase (U/L) Serum lipase (U/L) Serum alanine aminotransferase (U/L) Serum aspartate aminotransferase (U/L) Serum alkaline phosphatase (U/L) Serum g-glutamyl-transpeptidase (U/L) Serum bilirubin (mg/dL) Serum total protein (g/L) Serum albumin (g/L) Serum triacylglycerol (mg/dL) Serum cholesterol (mg/dL) Systolic BP (mm Hg) Diastolic BP (mm Hg) Hemoglobin (mg/dL) WBC ( 109/L) Platelets ( 109/L) Control Mean ± SD (Range) Chronic Pancreatitis Mean ± SD (Range) Statistical Significance (P) 16 62 ± 32 (27-118) 149 ± 58 (101-263) 30 ± 19 (11-60) 22 ± 10 (11-41) 20 ± 6 (11-30) 96 ± 24 (52-128) 21 ± 8 (9-34) 0.8 ± 0.2 (0.6-1.1) 77 ± 2.8 (72-80) 46 ± 3.8 (39-51) 131 ± 16 (112-161) 194 ± 17 (170-231) 120 ± 5.5 (110-130) 81 ± 2 (80-85) 14.7 ± 1 (12.7-16) 7 ± 1.4 (4.9-9.3) 279 ± 46 (199-351) 23 169 ± 184 (28-716) 1057 ± 1125 (128-3511) 297 ± 545 (7-1874) 28 ± 21 (9-94) 27 ± 14 (11-62) 105 ± 67 (45-369) 73 ± 65 (9-228) 0.57 ± 0.42 (0.2-1.8) 69 ± 8.2 (55-84) 42 ± 7.2 (33-58) 103 ± 45 (54-191) 171 ± 53 (83-265) 120 ± 13 (100-140) 81 ± 10 (70-100) 12.8 ± 1.6 (9.7-15.9) 8.2 ± 2.3 (4.7-12.6) 320 ± 212 (96-954) <0.05 <0.01 NS NS NS NS <0.01 NS <0.01 NS NS NS NS NS <0.01 NS NS BP indicates blood pressure; SD, standard deviation; WBC, white blood cells. 64 r 2008 Lippincott Williams & Wilkins J Clin Gastroenterol Volume 43, Number 1, January 2009 control chronic pancreatitis Serum resistin concentration ng/ml 25 20 15 10 5 0 FIGURE 1. Serum resistin in control subjects and patients with chronic alcoholic pancreatitis. Results for individuals are shown as open circles. The mean value are illustrated by the line. *P<0.01 indicates significant differences in serum resistin concentration between patients and controls. correlation was found between serum resistin and leptin concentrations (not shown). Table 2 shows that serum insulin concentrations in patients with chronic pancreatitis were significantly lower than in control subjects. The changes in serum insulin concentration observed in patients with chronic pancreatitis were essentially similar to changes in serum leptin concentration (compare data presented in Table 2). Moreover, in patients with chronic pancreatitis, serum resistin concentration did not correlate with serum insulin concentration (not shown). Table 2 also shows that no significant differences were observed in fasting serum glucose concentration and homeostasis model assessment (HOMA index) between patients with chronic pancreatitis and control subjects. When simple regression analysis was performed between serum resistin concentration (dependent variable) and fasting serum glucose concentration or the HOMA index, no significant correlation was found for any of the variables tested (not shown). When patients with chronic pancreatitis were divided into 2 subgroups: (a) without (7 patients) and (b) with exacerbation (16 patients) of the disease on admission, no Serum Resistin Level in Chronic Pancreatitis significant differences in serum resistin concentrations between these groups were observed (not shown). Furthermore, no correlations were found: (a) between serum amylase activity and serum resistin concentration; (b) between urine amylase activity and serum resistin concentration; (c) between lipase activity and serum resistin; and (d) between serum C-reactive protein level and serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis. Next, the group of patients with chronic pancreatitis was divided into 3 subgroups with: (a) advanced; (b) moderate, and (c) mild stage of the disease. No direct relationship between serum resistin concentrations and the severity of chronic pancreatitis was observed. However, any conclusions need to be drawn with caution, because most (13 patients) patients with chronic pancreatitis had marked (grade 5 according to Cambridge classification) stage of the disease and only 3 and 7 patients had moderate and mild stage (according to the Cambridge classification), respectively. Finally, because of the impact of tobacco use on chronic pancreatitis, we also studied relationship between number per day of cigarette smoking and serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis. There was no association between serum resistin concentration and smoking (not shown). DISCUSSION Recent studies indicate that resistin can be found in foci of inflammation where it may be involved in inflammatory processes as a proinflammatory cytokine.12,15–17 The main goal of this study was to investigate serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis and to analyze the relationship between the serum resistin concentration and concentrations of other proinflammatory (leptin) and anti-inflammatory (adiponectin) adipokines. We demonstrated here for the first time that serum resistin concentration is elevated in patients with chronic pancreatitis of alcoholic origin. It has been shown previously that resistin mRNA level was increased by TNFa in human peripheral blood mononuclear cells.18 Moreover, increased TNF-a concentration in serum of patients with chronic pancreatitis has been reported.28 Thus, it is possible that the increased serum resistin concentration found in patients with chronic pancreatitis is the result of TABLE 2. Serum Adipokines Concentrations and Clinical Characteristics of the Chronic Pancreatitis Patients and Healthy Subjects No. patients Age (y) Body weight (kg) BMI Adiponectin (mg/mL) Leptin ng/mL Insulin (mU/mL) Glucose (mM) HOMA Control Mean ± SD (Range) Chronic Pancreatitis Mean ± SD (Range) Statistical Significance (P) 16 37 ± 11 (27-66) 75 ± 5.8 (59-80) 25 ± 2.5 (21-29) 10 ± 3.3 (6-18) 6.2 ± 2.7 (1.1-12) 12 ± 5.5 (4.5-23) 4.1 ± 6.2 (73-112) 2.6 ± 1.4 (0.9-6.4) 23 44 ± 8.5 (32-56) 64 ± 10 (42-83) 22 ± 3.5 (14-30) 9.8 ± 5.1 (2.2-17) 3,6 ± 1.7 (0.9-6.9) 8.0 ± 4.7 (2.9-15) 4.1 ± 6.7 (74-121) 2.0 ± 1.4 (0.6-6.4) <0.01 <0.01 <0.01 NS <0.01 <0.01 NS NS SD indicates standard deviation. r 2008 Lippincott Williams & Wilkins 65 Adrych et al an increased synthesis of resistin in blood mononuclear cells. However, other mechanisms leading to an increase in serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis cannot be excluded. As no correlation between serum resistin concentration and age has been reported,29 it is unlikely that the increase in serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis is due to their slightly higher mean age compared with control subjects. Some authors claimed that serum resistin concentration increases in obesity and that it is positively correlated with BMI or body fat.30–32 These observations have not been confirmed by other studies.33,34 According to our results, serum resistin concentrations were not correlated with total body mass or with BMI of patients with chronic pancreatitis (not shown). In contrast to serum resistin concentration, lower serum leptin, and insulin concentrations, and no changes in adiponectin concentration were found in patients with chronic pancreatitis as compared with healthy subjects (Table 2). As far as serum leptin, adiponectin, and insulin concentrations are concerned these findings are consistent with our recently reported data9 (Adrych et al, in press). Moreover, our results indicate no relationship between serum adiponectin, leptin, or insulin concentrations and serum resistin concentrations in patients with chronic pancreatitis. As far as the relationship between serum resistin and leptin concentrations is concerned, our results are quite consistent with those reported by Lee et al,33 who found no effect of leptin administration on human serum resistin concentration. Resistin concentration was postulated to be related to insulin resistance.31,35,36 However, other studies did not confirm this association.32,34,37 Our results do not support an association between elevated serum resistin concentration and insulin resistance as assessed by the HOMA index (which reflects both peripheral and hepatic insulin resistance) in patients with chronic pancreatitis. Moreover, it seems that the severity of chronic pancreatitis does not correlate with serum adiponectin, leptin, and insulin concentrations. However, more data on patients with moderate, mild, and equivocal stages (according to Cambridge classification) of chronic pancreatitis are needed to draw final conclusion. We also evaluated whether the higher serum resistin concentration was associated with the systemic inflammation. In our study, white blood cell counts were similar in patients with chronic pancreatitis and controls (Table 1). Moreover, no correlation was found between serum resistin concentration and serum C-reactive protein levels. These results suggest that higher serum resistin concentration is not directly linked to systemic inflammation in patients with chronic pancreatitis. In this respect, our results are essentially similar to those reported by Pagano et al,23 who found that a significant increase in serum resistin concentration is not linked to systemic inflammation in patients with nonalcoholic fatty liver disease. The lack of association between serum resistin concentration and systemic inflammation does not exclude the possibility that resistin may be involved in the progression of chronic pancreatitis. Studies on experimental chronic pancreatitis suggested that TNF-a is involved in the development of chronic pancreatitis,38 and an increased serum TNF-a concentration in patients with chronic pancreatitis has been reported.28 Moreover, it has been suggested that pancreatic stellate cells, when activated by TNF-a, may play a key role in the development of pancreatic fibrosis.39 Taken together, it is possible that resistin, by stimulating of TNF-a synthesis in peripheral 66 J Clin Gastroenterol Volume 43, Number 1, January 2009 blood mononuclear cells19 and in macrophages,20 increases the concentration of TNF-a, which in turn activates stellate cells. Activated stellate cells may produce collagen, eventually resulting in the development of pancreatic fibrosis. We did not measure the serum TNF-a concentration in our patients, but previously reported data indicate that serum TNFa is elevated in chronic pancreatitis.28 In general, organ fibrosis requires maintenance of activated stellate cells by both proliferation and inhibition of apoptosis. It has been shown that leptin as a profibrogenic cytokine can contribute to liver fibrosis by inhibiting hepatic stellate cell apoptosis.40 It cannot be excluded that leptin reduces apoptosis of pancreatic stellate cells. If this is the case, decreased serum leptin concentration can be associated with the increased apoptosis of stellate cells (owing to less inhibition of apoptosis by lower serum leptin concentration) and consequently to lower production of collagen and inhibition of development of pancreatic fibrosis. Thus, one can suppose that the balance between serum resistin and leptin concentrations can play a crucial role in pancreatic fibrosis. A hypothesis regarding the mechanism by which changes in serum resistin and leptin concentrations may influence pancreatic fibrosis is presented in Figure 2. The lack of association between the serum resistin concentration and some parameters (ie, BMI, leptin, adiponectin, insulin, HOMA index, systemic inflammation parameters) presented in this paper and the very high serum Chronic pancreatitis ? Decrease in serum leptin concentration Acceleration of apoptosis of pancreatic stellate cells Increase in serum resistin concentration Increase in serumTNF concentration Lower number of pancreatic stellate cells Activation of pancreatic stellate cells Decrease of collagen production Increase of collagen production Development of pancreatic fibrosis FIGURE 2. Hypothesis regarding the mechanism by which changes in serum resistin and leptin concentrations may influence pancreatic fibrosis in the course of chronic pancreatitis. r 2008 Lippincott Williams & Wilkins J Clin Gastroenterol Volume 43, Number 1, January 2009 resistin concentration in some patients with chronic pancreatitis suggest that genetic factors can also be responsible for elevated serum resistin concentration in this disease. Genetic polymorphisms in the promoter region of resistin gene are major determinants of human plasma resistin concentration.41 Thus, it cannot be excluded that the resistin gene is involved in the development of chronic pancreatitis. In summary, the results presented in this paper indicate that chronic pancreatitis in human is associated with the increase in serum resistin concentration and with the decrease in serum leptin and insulin concentrations. Moreover, these results indicate that chronic pancreatitis does not affect the serum concentration of adiponectin. It can be supposed that persistently elevated serum resistin concentration, by continuous stimulation of TNF-a synthesis, which in turn persistently activates stellate cells, may lead to an increase in collagen synthesis, resulting in the development of pancreatic fibrosis. Although we did not demonstrate an association between the serum concentration of resistin and the development of pancreatic fibrosis, the matter needs further investigation, with special attention to the consequences of the increased serum resistin concentration in terms of systemic inflammation associated with chronic pancreatitis and pancreatic fibrosis. ACKNOWLEDGMENTS The authors thank Prof Mariusz M. Zydowo and Prof Leon Zelewski for criticism and discussion of the manuscript. REFERENCES 1. Ammann RW. A clinically based classification system for alcoholic chronic pancreatitis: summary of an international workshop on chronic pancreatitis. Pancreas. 1997;3:215–221. 2. Forsmark CE. Chronic pancreatitis. In: Feldman M, Friedman FS, Sleisenger MH, eds. Gastrointestinal and Liver Disease. Philadelphia London-New York, St Louis, Sydney, Toronto: WB Saunders Company; 2002:943–969. 3. Sarles H. Definitions and classifications of pancreatitis. Pancreas. 1991;4:470–474. 4. Hackert T, Hartwig W, Friess H, et al. Acute retinopathy following pancreatic head resection for chronic pancreatitis: a rare, severe complication. JOP. 2005;5:460–463. 5. DiMagno MJ, DiMagno EP. Chronic pancreatitis. Curr Opin Gastroenterol. 2005;5:544–554. 6. Stevens T, Conwell DL, Zuccaro G. Pathogenesis of chronic pancreatitis: an evidence-based review of past theories and recent developments. Am J Gastroenterol. 2004;11:2256–2270. 7. Trayhurn P, Wood IS. Adipokines: inflammation and the pleiotropic role of white adipose tissue. Br J Nutr. 2004;3: 347–355. 8. Toussirot E, Streit G, Wendling D. The contribution of adipose tissue and adipokines to inflammation in joint diseases. Curr Med Chem. 2007;10:1095–1100. 9. Adrych K, Smoczynski M, Goyke E, et al. Decreased serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Pancreas. 2007;4:417–422. 10. Steppan CM, Lazar MA. Resistin and obesity-associated insulin resistance. Trends Endocrinol Metab. 2002;1:18–23. 11. Kim KH, Lee K, Moon YS, et al. A cysteine-rich adipose tissue-specific secretory factor inhibits adipocyte differentiation. J Biol Chem. 2001;14:11252–11256. 12. Steppan CM, Lazar MA. The current biology of resistin. J Intern Med. 2004;4:439–447. r 2008 Lippincott Williams & Wilkins Serum Resistin Level in Chronic Pancreatitis 13. Yura S, Sagawa N, Itoh H, et al. Resistin is expressed in the human placenta. J Clin Endocrinol Metab. 2003;3:1394–1397. 14. Minn AH, Patterson NB, Pack S, et al. Resistin is expressed in pancreatic islets. Biochem Biophys Res Commun. 2003;2: 641–645. 15. Anderson PD, Mehta NN, Wolfe ML, et al. Innate Immunity Modulates Adipokines in Humans. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92:2272–2279. 16. McTernan PG, Kusminski CM, Kumar S. Resistin. Curr Opin Lipidol. 2006;2:170–175. 17. Pang SS, Le YY. Role of resistin in inflammation and inflammation-related diseases. Cell Mol Immunol. 2006;1:29–34. 18. Kaser S, Kaser A, Sandhofer A, et al. Resistin messenger-RNA expression is increased by proinflammatory cytokines in vitro. Biochem Biophys Res Commun. 2003;2:286–290. 19. Bokarewa M, Nagaev I, Dahlberg L, et al. Resistin, an adipokine with potent proinflammatory properties. J Immunol. 2005;9:5789–5795. 20. Silswal N, Singh AK, Aruna B, et al. Human resistin stimulates the pro-inflammatory cytokines TNF-alpha and IL-12 in macrophages by NF-kappaB-dependent pathway. Biochem Biophys Res Commun. 2005;4:1092–1101. 21. Verma S, Li SH, Wang CH, et al. Resistin promotes endothelial cell activation: further evidence of adipokineendothelial interaction. Circulation. 2003;6:736–740. 22. Schaffler A, Buchler C, Muller-Ladner U, et al. Identification of variables influencing resistin serum levels in patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus. Horm Metab Res. 2004;10: 702–707. 23. Pagano C, Soardo G, Pilon C, et al. Increased serum resistin in nonalcoholic fatty liver disease is related to liver disease severity and not to insulin resistance. J Clin Endocrinol Metab. 2006;3:1081–1086. 24. Karmiris K, Koutroubakis IE, Xidakis C, et al. Circulating levels of leptin, adiponectin, resistin, and ghrelin in inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis. 2006;2:100–105. 25. Schaffler A, Landfried K, Volk M, et al. Potential of adipocytokines in predicting peripancreatic necrosis and severity in acute pancreatitis: pilot study. J Gastroenterol Hepatol. 2007;3:326–334. 26. Homma T. Criteria for pancreatic disease diagnosis in Japan: diagnostic criteria for chronic pancreatitis. Pancreas. 1998;3: 250–254. 27. Sarner M, Cotton PB. Classification of pancreatitis. Gut. 1984;7: 756–759. 28. Szuster-Ciesielska A, Daniluk J, Kandefer-Zerszen M. Serum levels of cytokines in alcoholic liver cirrhosis and pancreatitis. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2000;4:301–307. 29. Azuma K, Katsukawa F, Oguchi S, et al. Correlation between serum resistin level and adiposity in obese individuals. Obes Res. 2003;8:997–1001. 30. Degawa-Yamauchi M, Bovenkerk JE, Juliar BE, et al. Serum resistin (FIZZ3) protein is increased in obese humans. J Clin Endocrinol Metab. 2003;11:5452–5455. 31. Fujinami A, Obayashi H, Ohta K, et al. Enzyme-linked immunosorbent assay for circulating human resistin: resistin concentrations in normal subjects and patients with type 2 diabetes. Clin Chim Acta. 2004;1-2:57–63. 32. Vozarova de Court B, Degawa-Yamauchi M, Considine RV, et al. High serum resistin is associated with an increase in adiposity but not a worsening of insulin resistance in Pima Indians. Diabetes. 2004;5:1279–1284. 33. Lee JH, Chan JL, Yiannakouris N, et al. Circulating resistin levels are not associated with obesity or insulin resistance in humans and are not regulated by fasting or leptin administration: 67 Adrych et al cross-sectional and interventional studies in normal, insulinresistant, and diabetic subjects. J Clin Endocrinol Metab. 2003;10: 4848–4856. 34. Takeishi Y, Niizeki T, Arimoto T, et al. Serum resistin is associated with high risk in patients with congestive heart failure—a novel link between metabolic signals and heart failure. Circ J. 2007;4:460–464. 35. Silha JV, Krsek M, Skrha JV, et al. Plasma resistin, adiponectin and leptin levels in lean and obese subjects: correlations with insulin resistance. Eur J Endocrinol. 2003;4:331–335. 36. Zhang JL, Qin YW, Zheng X, et al. Serum resistin level in essential hypertension patients with different glucose tolerance. Diabet Med. 2003;10:828–831. 37. Panidis D, Koliakos G, Kourtis A, et al. Serum resistin levels in women with polycystic ovary syndrome. Fertil Steril. 2004;2: 361–366. 68 J Clin Gastroenterol Volume 43, Number 1, January 2009 38. Xie MJ, Motoo Y, Su SB, et al. Expression of tumor necrosis factor-alpha, interleukin-6, and interferon-gamma in spontaneous chronic pancreatitis in the WBN/Kob rat. Pancreas. 2001;4:400–408. 39. Mews P, Phillips P, Fahmy R, et al. Pancreatic stellate cells respond to inflammatory cytokines: potential role in chronic pancreatitis. Gut. 2002;4:535–541. 40. Saxena NK, Titus MA, Ding X, et al. Leptin as a novel profibrogenic cytokine in hepatic stellate cells: mitogenesis and inhibition of apoptosis mediated by extracellular regulated kinase (Erk) and Akt phosphorylation. FASEB J. 2004;13: 1612–1614. 41. Cho YM, Youn BS, Chung SS, et al. Common genetic polymorphisms in the promoter of resistin gene are major determinants of plasma resistin concentrations in humans. Diabetologia. 2004;3:559–565. r 2008 Lippincott Williams & Wilkins Gastroenterologia Polska 2010, 17 (2): 98-102 ISSN 1232-9886 ORIGINAL ARTICLES / Prace oryginalne Copyright © 2010 Cornetis, www.cornetis.com.pl Increase in transforming growth factor β-1, laminin, and hyaluronic acid serum concentrations in advanced chronic pancreatitis Podwyższone stężenie transformującego czynnika wzrostu β1 (TGF-β1), lamininy i kwasu hialuronowego w surowicy w powiązaniu z przewlekłym zaawansowanym zapaleniem trzustki Krystian Adrych Department of Gastroenterology and Hepatology, Medical University of Gdańsk, Poland Address for correspondence: Krystian Adrych MD, PhD Katedra i Klinika Gastroenterologii i Hepatologii GUMed ul. Dębinki 7; 80-211 Gdańsk; Poland; phone: (+48 58) 349 25 01; fax: (+48 58) 349 25 22; e-mail: [email protected] Abstract Introduction and aim of the study: Studies indicate that transforming growth factor β-1 (TGFβ-1) may play an important role in pancreatic fibrosis during the course of chronic pancreatitis. Thus it can be expected that chronic pancreatitis may be associated with an increase in serum TGF-β1 and markers of extracellular matrix proliferation. The aim of this study was to test this hypothesis. Material and methods: Twenty-three nondiabetic male patients with a history of chronic alcoholic pancreatitis and 16 healthy subjects were examined. Serum TGF-β1, laminin, and hyaluronic acid concentrations were determined by ELISA. Results: The patients with advanced chronic pancreatitis had significantly higher serum TGF-β1 concentrations than the control subjects. The concentrations of both serum laminin and hyaluronic acid (considered to be markers of extracellular matrix proliferation in pancreatic fibrosis) were also elevated in the patients with chronic pancreatitis. Conclusions: These results provide further evidence that TGF-β1 may play an important role in pancreatic fibrosis during the course of chronic pancreatitis. Moreover, it can be supposed that the measurement of serum hyaluronic acid, laminin, and TGF-β1 could be useful for the noninvasive detection of pancreatic fibrosis during the course of chronic pancreatitis. (Gastroenterol. Pol., 2010, Vol. 17, No. 2, p. 98-102) Key words: transforming growth factor (TGF-β1), laminin, hyaluronic acid, chronic pancreatitis Streszczenie: Wprowadzenie i cel pracy: Ostatnio przeprowadzane badania wskazują, że transformujący czynnik wzrostu β1 (TGF-β1) odgrywa istotną rolę w włóknieniu trzustki w przebiegu przewlekłego zapalenia trzustki. Zatem można oczekiwać, że przewlekłe zapalenie trzustki może być powiązane ze wzrostem TGF-β1 w surowicy i zwiększoną proliferacją markerów macierzy zewnątrzkomórkowej. Materiał i metody: Badanie wykonano u 23 mężczyzn z przewlekłym alkoholowym zapaleniem trzustki, bez cukrzycy oraz u 16 zdrowych mężczyzn. U wszystkich osób zbadano stężenie transformującego czynnika wzrostu β1, lamininy oraz kwasu hialuronowego w surowicy testem ELISA. Wyniki: Pacjenci z zaawansowanym przewlekłym zapaleniem trzustki mieli znacząco wyższe stężenie (TGF-β1) w surowicy w porównaniu z osobami zdrowymi. Zarówno stężenia lamininy jak i kwasu hialuronowego w surowicy (rozważanych jako markery proliferacji macierzy zewnątrzkomórkowej w włóknieniu trzustki) były również podwyższone u pacjentów z przewlekłym zapaleniem trzustki. Wnioski: Wyniki tego badania dostarczają kolejnych dowodów, że TGF-β1 może odgrywać ważną rolę we włóknieniu trzustki w przebiegu przewlekłego zapalenia trzustki. Ponadto można przypuszczać, że oznaczanie w surowicy kwasu hialuronowego, lamininy i TGF-β1 będzie użyteczne w nieinwazyjnym wykrywaniu włóknienia trzustki w procesie przewlekłego zapalenia trzustki. Słowa kluczowe: transformujący czynnik wzrostu (TGF-β1), laminina, kwas hialuronowy, przewlekłe zapalenie trzustki Introduction and aim of the study 98 Chronic pancreatitis is a progressive chronic inflammatory disease characterized by the accumulation of pancreatic extracellular matrix that leads to morphological and functional destruction of the pancreas. It is generally accepted that pancreatic fibrosis is the result of increased synthesis and diminished degradation of fibrillar extracellular matrix. However, a major problem is that the molecular mechanisms leading to pancreatic fibrosis are not well established. Several recent studies postulated that by activating pancreatic stellate cells, transforming growth factor β-1 (TGF-β1), produced by small duct epithelium (and other cells, including inflammatory cells and pancreatic stellate cells) plays an important role in the accumulation of extracellular matrix components in pancreatic fibrosis (1-9). Moreover, troglitazone, a peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-γ agonist, diminishes pancreatic fibrosis in experimental chronic pancreatitis in mice by decreasing TGF-β1 production (10). TGF-β1 is a pleiotropic cytokine that plays an important role in many physiological and pathological conditions, including angiogenesis, immune regulation, inflammation, wound healing, and cancer (11). Overproduction of TGF-β1 has been reported in several pathological conditions, including cirrhosis, pulmonary fibrosis, glomerulosclerosis, cardiomyopathy, Crohn’s disease, and scleroderma (11). Moreover, overproduction of TGF-β1 in human pancreatic tissue in the course of chronic pancreatitis has also been reported (12). TGF-β1 also binds to extracellular matrix components which, as mentioned above, increase during pancreatic fibrosis and act as a reservoir for TGF-β1 (11). Moreover, it has been proposed that serum TGF-β1 concentration (together with other cytokines) may be a useful marker in evaluating the severity of chronic pancreatitis (13). Serum concentrations of both laminin and hyaluronate are elevated in patients with chronic pancreatitis and are considered markers of extracellular matrix proliferation in pancreatic fibrosis (14). Thus one can suppose that an elevated level of serum TGF-β1 would be associated with elevated concentrations of laminin and hyaluronate in patients with chronic pancreatitis. The aim of this study was to test this hypothesis. Material and methods The study was performed in accordance with the Declaration of Helsinki of the World Medical Association and was approved by the Medical University of Gdańsk Ethics Committee. All patients signed an informed consent form for this investigation. Out of the patients treated for chronic pancreatitis in the Department of Gastroenterology and Hepatology, Medical University of Gdańsk, in 2004-2008, we selected 23 nondiabetic male patients aged 32-66 years (mean age 44±8.5 years) with a history of chronic alcoholic pancreatitis. Patients with liver disease were excluded. All the patients included in the study met diagnostic criteria for chronic pancreatitis (15). The diagnosis was based on clinical symptoms and typical results of imaging studies. Most patients included in the study were found to have the following abnormalities: pancreatic parenchymal calcifications, pancreatic duct stones, irregular dilation and/or stenosis of the pancreatic duct, fibrosis, and parenchymal inhomogeneity. As determined by the results of endoscopic retrograde pancreatography (ERP), 13 patients displayed marked (grade 5 according to the Cambridge classification), 3 moderate (grade 4), and 7 mild (grade 3) stage of disease (16). Sixteen patients with chronic pancreatitis had an exacerbation of the disease on admission. All patients included in the study were cigarette smokers (10 patients 20-40 cigarettes per day for the last 10-30 years and 13 patients less than 20 cigarettes per day for the last 10-30 years). Patients with chronic pancreatitis were moderate or heavy drinkers. Sixteen healthy male volunteers aged 27-66 years (mean age 37±11 years) formed the control group. The body mass index (BMI) was calculated for all patients and controls. At 8 a.m., fasting blood samples were collected from the patients (usually on admission) and healthy controls. Serum TGF-β1, laminin, and hyaluronic acid concentrations were determined by ELISA. The serum hyaluronic acid concentration was measured with a Corgenix Hyaluronic Acid Test Kit (Corgenix Inc., CO, USA) following the manufacturer’s instructions. The TGF-β1 concentration was measured with the Quantikine® Kit (R&D System, UK) according to the producer’s instructions. Serum concentrations of laminin were measured with a sandwich enzyme immunoassay (laminin EIA kit; Takara, Japan) as described by the manufacturer. Adrych K. Podwyższone stężenie transformującego czynnika wzrostu β1 (TGF-β1), lamininy i kwasu ... Statistical analysis was performed using Microsoft Excel and Statistica. The statistical significance of the differences observed between patients with chronic pancreatitis and controls was assessed using the Student’s t test. Linear regression coefficients were calculated to assess correlation between selected parameters in patients with chronic pancreatitis. Results Selected laboratory and anthropometric parameters of the patients with chronic pancreatitis and the control subjects included in the present study have recently been reported (17, 18). BMI as well as serum total protein, serum albumin, hemoglobin, insulin, and leptin concentrations were slightly decreased in the patients with chronic pancreatitis. Urine amylase activity was significantly elevated in the patients compared with the controls. Mean serum amylase and lipase activity were also increased in the patients with chronic pancreatitis compared with the controls, although the differences were not statistically significant. Other parameters, such as serum alanine aminotransferase, alkaline phosphatase, γ-glutamyl transpeptidase, bilirubin, triacylglycerols, total cholesterol, glucose, blood pressure, white blood cell count, and platelet count, were within the normal range (18). As mentioned, most of the patients included in the study were found to have advanced fibrosis (see Materials and Methods). Previously reported studies indicate that both serum laminin and hyaluronate (considered to be markers of extracellular matrix proliferation in pancreatic fibrosis) are elevated in patients with chronic pancreatitis (14). Our patients with chronic pancreatitis had approximately twofold higher serum hyaluronic acid concentrations than the control subjects (fig. 1). As expected, patients with chronic pancreatitis also had higher serum laminin concentrations than the control subjects (fig. 2). The univariate analysis of factors which could, in theory, be associated with increased serum hyaluronate and laminin concentrations, as serum amylase and lipase and urine amylase, demonstrated positive correlation between both serum hyaluronate and serum laminin concentrations and urine amylase activity (both r=0.4, p <0.05) and serum laminin and serum amylase activity(r=0.4, p <0.05). However, the relatively low number of examined patients does not permit drawing unequivocal conclusions. As expected, we have shown that serum TGF-β1 concentrations in patients with advanced fibrosis due to chronic pancreatitis 120 serum HA concentration (ng/ml) Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 98-102 100 80 60 40 20 0 Data are presented as mean±SD. * p <0.01 Control Chronic pancreatitis FIG. 1. Serum hyaluronic acid (HA) concentration in patients with chronic pancreatitis and controls 99 Adrych K. Increase in transforming growth factor β-1, laminin, and hyaluronic acid serum ... were indeed elevated compared with control subjects (fig. 3). Since most of our patients had advanced pancreatic fibrosis, it was impossible to analyze precisely the behavior of serum TGF-β1 in patients with different stages of pancreatic fibrosis. Moreover, univariate analysis did not show any association between serum TGF-β1 and serum hyaluronic acid concentrations or between serum TGF-β1 and serum laminin concentrations. Again, we have to emphasize that the relatively low number of examined patients does not permit drawing unequivocal conclusions concerning the relationship between serum TGF-β1 and serum hyaluronic acid concentrations or between serum TGF-β1 and serum laminin concentrations. Discussion Pancreatic fibrosis is a characteristic feature of chronic pancreatic damage and results from an impaired balance between the synthesis and degradation of extracellular matrix components. Several papers have suggested that TGF-β1 is involved in the development of tissue fibrogenesis in the course of chronic pancreatitis. Because TGF-β1 plays an important role in the activation of pancreatic stellate cells and the production of collagen, leading to tissue fibrosis, we decided to investigate whether TGF-β1 is elevated together with laminin and hyaluronic acid in patients with advanced chronic pancreatitis. The results presented here clearly demonstrate that the serum TGF-β1 concentration is significantly serum LN concentration (ng/ml) 1000 * 800 600 400 200 0 Control Chronic pancreatitis Data are presented as mean±SD. * p <0.01 FIG. 2. Serum laminin (LN) concentration in patients with chronic pancreatitis and controls serum TGF -β1 concentration (ng/ml) 30 * 25 20 15 10 5 0 Control Chronic pancreatitis Data are presented as mean±SD. * p <0.01 100 FIG. 3. Serum transforming growth factor β-1 (TGF-β1) concentration in patients with chronic pancreatitis and controls Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 98-102 elevated in advanced chronic pancreatitis. Thus our results are similar to those reported recently showing that serum TGF-β1 increases in patients with advanced chronic pancreatitis (13, 19). Moreover, these patients also have increased concentrations of laminin and hyaluronic acid. Therefore, one can suppose that pancreatic fibrosis during the course of chronic pancreatitis is induced by TGF-β1. It was shown previously that TGF-β1 mRNA levels increased significantly in epithelial cells, inflammatory cells, and stellate cells of the human pancreas in the course of alcoholic chronic pancreatitis (20). Increased TGF-β1 mRNA levels and, consequently, increased levels of the TGF-β1 protein cause the activation of stellate cells and collagen production. It should be noted that TGF-β1 promotes fibrogenesis not only by increasing collagen production, but also by inhibiting matrix metalloproteinases (7). Moreover, TGF-β1 increases the synthesis of connective tissue growth factor (CCN2) in cultured rat stellate cells, which in turn stimulates stellate cell proliferation, integrin dependent adhesion, migration, and collagen synthesis (21). Finally, the importance of TGF-β1 in pancreatic fibrogenesis has been confirmed by blocking the TGF-β1 signaling pathway, which reduced pancreatic fibrosis in an experimental animal model (4) and in transgenic mice overexpressing TGF-β1 in the pancreas (22). Collectively, these data indicate that TGF-β1, by various mechanisms, causes pancreatic fibrogenesis in chronic pancreatitis. Although the data presented here indicate a close association between serum TGF-β1 concentration and advanced chronic pancreatitis, they do not exclude the role of other stimulants of fibrogenesis, including platelet-derived growth factor (PDGF) and angiotensin II (4). Overall, the results discussed above indicate that activated pancreatic stellate cells play a key role in pancreatic fibrogenesis. Thus, based on in vitro experiments and/or on a rodent model of chronic pancreatitis, it has been proposed that drugs which cause inhibition of pancreatic stellate cell activity could prevent pancreatic fibrosis (10, 23-27). For instance, Jaster et al. showed that the proliferation of pancreatic stellate cells and collagen synthesis were inhibited by all-trans retinoic acid, a vitamin A metabolite (23). Rickmann et al. showed that some tocotrienols (but not α-tocopherol) induce activated pancreatic stellate cell death (24). It has also been shown that thiazolidinedione derivatives (antidiabetic drugs) contribute to preventing the progression of chronic pancreatitis in a rodent model of the disease by inhibiting extracellular matrix production (10). Epigallocatechin, a polyphenol present in green tea and curcumim which inhibits the proliferation of pancreatic stellate cells and the transformation of quiescent pancreatic stellate cells into activated form, exhibits antifibrotic properties (5). Kuno et al. reported that lisinopril (an ACE inhibitor) improved the morphological changes of murine chronic pancreatitis by inhibition of TGF-β1 gene expression (26). Finally, it has been reported that an antagonist of PDGF-receptor (trapidil) inhibits the proliferation of pancreatic stellate cells (27). Collectively, vitamin A metabolites, some tocotrienols, thiazolidinedione derivatives, ACE inhibitors, and some polyphenols can be expected to be useful in treating pancreatic fibrosis. So far, however, camostat mesilate, an oral protease inhibitor (which inhibits monocyte and pancreatic stellate cell activity), has been used to treat chronic pancreatitis in humans (28). The degree of pancreatic fibrosis was determined based on the results of imaging studies and serum laminin and hyaluronide Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 98-102 concentrations. Hyaluronic acid is a high-molecular-weight glycosaminoglycan which is widely distributed throughout the human body. Laminin is one of the glycoproteins of the extracellular matrix which, similar to collagens and glycoaminoglicans, serves a variety of biological functions. All patients examined in this study had advanced pancreatic fibrosis (figs. 1 and 2). Consistently, an increase of extracellular matrix markers associated with the development of pancreatic fibrosis has also been reported (29). However, no significant correlation between serum concentrations of extracellular matrix components (laminin and hyaluronic acid) and morphological stages in chronic pancreatitis was found here. These results are essentially similar to those reported previously (30). Weak positive correlation was found between: a) serum hyaluronic acid concentration and urine amylase (r=0.4, p <0.05), b) serum laminin concentration and urine amylase (r=0.4, p <0.05), c) serum laminin concentration and serum amylase (r=0.4, p <0.05). Nevertheless, a panel of tests including serum laminin, hyaluronate, and TGF-β1 concentrations seems to be recommended for the biochemical assessment of pancreatic fibrosis in clinical practice. However, some reports indicate that serum hyaluronic acid and laminin concentrations were elevated only in acute, but not in chronic pancreatitis (31, 32). These discrepancies may be explained by different stages of disease as well as other factors, such as cigarette smoking and alcohol abuse. Moreover, the number of patients studied (one study only examined five patients with an acute exacerbation of chronic pancreatitis) may influence the final conclusion (31). As mentioned, we selected patients with a history of alcoholic chronic pancreatitis. Thus it is likely that pancreatic fibrogenesis in our patients was stimulated by ethanol and/or acetaldehyde (an ethanol metabolite). However, it should be noted that several factors such as oxidative stress, hyperglycemia, pancreatic pressure, and bacterial infection may be involved in pancreatic stellate cell activation and consequently in pancreatic fibrogenesis during the course of chronic pancreatitis (33). In conclusion, the data presented here indicate that serum TGF-β1 is significantly increased in advanced chronic pancreatitis. Moreover, they suggest that the measurement of serum hyaluronic acid, laminin, and TGF-β1 could be a noninvasive approach for the detection of pancreatic fibrosis in the course of chronic pancreatitis. Acknowledgments The author thanks Prof. Marian Smoczyński, Prof. Julian Świerczyński, Ms Justyna Korczyńska, and Ms Elżbieta Goyke of the Medical University of Gdańsk for their contributions to this study. References 1. Apte M.V., Wilson J.S.: Mechanisms of pancreatic fibrosis. Dig. Dis., 2004, 22, 273-279. 2. Fukumura Y., Suda K., Mitani K., Takase M., Kumasaka T.: Expression of transforming growth factor beta by small duct epithelium in chronic, cancer-associated, obstructive pancreatitis. An in situ hybridization study and review of the literature. Pancreas, 2007, 35, 353-357. Adrych K. Podwyższone stężenie transformującego czynnika wzrostu β1 (TGF-β1), lamininy i kwasu ... 3. Lee M., Gu D., Feng L., Curriden S., Arnush M., Krahl T., Gurushanthaiah D., Wilson C., Loskutoff D., Fox H.: Accumulation of extracellular matrix and developmental dysregulation in the pancreas by transgenic production of transforming growth factor-beta 1. Am. J. Pathol., 1995, 147, 42-52. 4. Omary M., Lugea A., Lowe A., Pandol S.: The pancreatic stellate cell: a star on the rise in pancreatic diseases. J. Clin. Invest., 2007, 117, 50-59. 5. Phillips P., McCarroll J., Park S., Wu M., Pirola R., Korsten M., Wilson J.,Apte M.: Rat pancreatic stellate cells secrete matrix metalloproteinases: implications for extracellular matrix turnover. Gut, 2003, 52, 275-282. 6. Saotome T., Inoue H., Fujimiya M., Fujimyama Y., Bamba T.: Morphological and immunocytochemical identification of periacinar fibroblast-like cells derived from human pancreatic acini. Pancreas, 1997, 14, 373-382. 7. Shek F., Benyon R., Walker F., McCrudden P., Foon Pender S., Williams E., Johnson P., Johnson C., Bateman A., Fine D., Iredale J.: Expression of transforming growth factorbeta 1 by pancreatic stellate cells and its implications for matrix secretion and turnover in chronic pancreatitis. Am. J. Pathol., 2002, 160, 1787-1798. 8. Zion O., Genin O., Kawada N., Yoshizato K., Raffe S., Nagler A., Iovanna J., Halevy O., Pines M.: Inhibition of transforming growth factor beta signaling by halofuginone as a modality for pancreas fibrosis prevention. Pancreas, 2009, 38, 427-435. 9. Wang C., Gao Z., Ye B., Cai J., Xie C., Qian K, Du Q.: Effect of emodin on pancreatic fibrosis in rats. World J. Gastroenterol., 2007, 13, 378-382. 10. Van Westerloo D., Florquin S., de Boer A., Daalhuisen J., de Vos A., Bruno M., van der Poll T.: Therapeutic effects of troglitazone in experimental chronic pancreatitis in mice. Am. J. Pathol., 2005, 166, 721-728. 11. Prud’homme G.: Pathobiology of transforming growth factor beta in cancer, fibrosis and immunologic disease, and therapeutic considerations. Lab. Invest., 2007, 87, 1077-1091. 12. Slater S., Williamson R., Foster C.: Expression of transforming growth factor-beta 1 in chronic pancreatitis. Digestion, 1995, 56, 237-241. 13. Yasuda M., Ito T., Oono T., Kawabe K., Kaku T., Igarashi H., Nakamura T., Takayanagi R.: Fractalkine and TGF-beta1 levels reflect the severity of chronic pancreatitis in humans. World J. Gastroenterol., 2008, 14, 6488-6495. 14. Lohr M., Spies B., Heptner G., Domschke S., Hahn E.: Parameter des bindegewebsstoffwechsels als marker bei acuter und chronischer pancreatitis. Eine retrospective studie mit erhebung eines normalkollektivs. Z. Gastroenterol., 1991, 29, 231-236. 15. Homma T.: Criteria for pancreatic disease diagnosis in Japan: diagnostic criteria for chronic pancreatitis. Pancreas, 1998, 16, 250-254. 16. Sarner M., Cotton P.: Classification of pancreatitis. Gut, 1984, 25, 756-759. 17. Adrych K., Smoczyński M., Goyke E., Stelmańska E., Świerczyński J.: Decreased serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Pancreas, 2007, 34, 417-422. 18. Adrych K., Smoczyński M., Stelmańska E., Korczyńska J., Goyke E., Świerczyński J.: Serum adiponectin and leptin concentrations in patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin. Pancreas, 2008, 36, 120-124. 19. Ito T.: Can measurement of chemokines become useful biological and functional markers of early-stage chronic pancreatitis? J. Gastroenterol., 2007, 42, supl. 17, 72-77. 20. Casini A., Galli A., Pignalosa P., Frulloni L., Grappone C., Milani S., Pederzoli P., Cavallini G., Surrenti C.: Collagen type I synthesized by pancreatic periacinar stellate cells (PSC) co-localizes with lipid peroxidation-derived aldehydes in chronic alcoholic pancreatitis. J. Pathol., 2000, 192, 81-89. 21. Gao R., Brigstock D.: Connective tissue growth factor (CCN2) in rat pancreatic stellate cell function: integrin alpha5beta1 as a novel CCN2 receptor. Gastroenterology, 2005, 129, 1019-1030. 22. Vogelmann R., Ruf D., Wagner M., Adler G., Menke A.: Effects of fibrogenic mediators on the development of pancreatic fibrosis in a TGF-beta1 transgenic mouse model. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 2001, 280, G164-G172. 23. Jaster R., Hilgendorf I., Fitzner B., Brock P., Sparmann G., Emmrich J., Liebe S.: Regulation of pancreatic stellate cell function in vitro: biological and molecular effects of all-trans retinoic acid. Biochem. Pharmacol., 2003, 66, 633-641. 24. Riskmann M., Vaguero E., Malagelada J., Mokero X.: Tocotrienols induce apoptosis and autophagy in rat pancreatic stellate cells through tyhe mitochondria death pathway. Gastroenterology, 2007, 132, 2518-2532. 25. Asaumi H., Watanabe S., Taguchi M., Tashiro M., Nagashio Y., Nomiyama Y., Nakamura H., Otsuki M.: Green tea polyphenol (-)-epigallocatechin-3-gallate inhibits ethanol-induced activation of pancreatic stellate cells. Eur. J. Clin. Invest., 2006, 36, 113-122. 26. Kuno A., Yamada T., Masuda K., Ogawa K., Sogawa M., Nakamura S., Nakazawa T., Ohara H., Nomura T., Joh T., Shirai T., Itoh M.: Angiotensin-converting enzyme inhibitor attenuates pancreatic inflammation and fibrosis in male Wistar Bonn/Kobori rats. Gastroenetrology, 2003, 124, 1010-1019. 101 Adrych K. Increase in transforming growth factor β-1, laminin, and hyaluronic acid serum ... 27. Bachem M., Zhou Z., Zhou S., Siech M.: Role of stellate cells in pancreatic fibrogenesis associated with acute and chronic pancreatitis. J. Gastroeneterol. Hepatol., 2006, 21, S92-S96. 28. Gibo J., Ito T., Kawabe K., Hisano T., Inoue M., Fujimori N., Oono T., Arita Y., Nawata H.: Camostat mesilate attenuates pancreatic fibrosis via inhibition of monocytes and pancreatic stellate cells activity. Lab. Invest., 2005, 85, 75-89. 29. Lohr M., Fischer B., Weber H., Emmrich J., Nizze H., Liebe S., Kloppel G: Release of hyaluronan and laminin into pancreatic secretions. Digestion, 1999, 60, 48-55. 30. Dominguez-Munoz J., Manes G., Buchler M., Malfertheiner P.: Assessment of the fibrogenetic activity in chronic pancreatitis. The role of circulating levels of extracellular matrix components. Int. J. Pancreatol., 1993, 14, 253-259. 31. Adler G., Kropf J., Grobe E., Gressner A.: Follow-up of the serum levels of extracellular matrix components in acute and chronic pancreatitis. Eur. J. Clin. Invest., 1990, 20, 494-501. 102 Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 98-102 32. Lohr M., Hummel F., Martus P., Cidlinky K., Kroger J., Hahn E., Oesterling C., Emmrich J., Schuppan D., Liebe S.: Serum levels of extracellular matrix in acute pancreatitis. Hepatogastroenetrology, 1999, 46, 3263-3270. 33. Shimizu K.: Mechanisms of pancreatic fibrosis and application to the treatment of chronic pancreatitis. J. Gastroenterol., 2008, 43, 823-832. Received: 2010-02-08. Revised: 2010-03-18. Accepted: 2010-03-26. Conflict of interest: none declared Gastroenterologia Polska 2010, 17 (2): 144-150 ISSN 1232-9886 PRACE POGLĄDOWE / Review articles Copyright © 2010 Cornetis, www.cornetis.com.pl Wybrane adipokiny pro- i przeciwzapalne w przewlekłym zapaleniu trzustki Selected pro- and anti-inflammatory adipokines in chronic pancreatitis Krystian Adrych Katedra i Klinika Gastroenterologii i Hepatologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego Address for correspondence: Dr n. med. Krystian Adrych Katedra i Klinika Gastroenterologii i Hepatologii GUMed ul. Dębinki 7; 80-211 Gdańsk; tel.: (58) 349 25 01; fax: (58) 349 25 22; e-mail: [email protected] Streszczenie Wyniki badań przeprowadzonych w ciągu ostatnich lat wskazują, że tkanka tłuszczowa charakteryzuje się dużą aktywnością endokrynną, a wytwarzane przez nią adipokiny regulują szereg ważnych procesów w organizmie człowieka. Stężenie adipokin we krwi zależy od masy tkanki tłuszczowej i stanu odżywienia człowieka. Procesy chorobowe przebiegające z zaburzonym odżywianiem i utrata masy tkanki tłuszczowej mogą wpływać na stężenie adipokin we krwi chorego. Z kolei zmiana stężenia adipokin we krwi może wpływać na przebieg choroby. Opisano działanie i potencjalne znaczenie kliniczne adipokin prozapalnych (leptyny i rezystyny) oraz przeciwzapalnych (adipokininy). U pacjentów z przewlekłym zapaleniem trzustki (PZT) stwierdzono podwyższone stężenie rezystyny i obniżone stężenie leptyny w surowicy krwi. Stężenie adiponektyny w surowicy krwi jest niezmienione w procesie przewlekłego zapalenia trzustki, zmienia się natomiast stosunek adiponektyny do leptyny. Mimo zmniejszonego stężenia leptyny we krwi pacjenci nie wykazują wzmożonego apetytu. Może to sugerować, że w przebiegu PZT dochodzi do obniżenia wrażliwości podwzgórza na leptynę. Zbadanie stężenia neuropeptydu Y we krwi mogłoby potwierdzić tę hipotezę. Przedyskutowano rolę adipokin w procesie włóknienia trzustki, jednak potrzebne są dalsze badania w celu ostatecznego wyjaśnienia znaczenia adipokinin w patofizjologii przewlekłego zapalenia trzustki. (Gastroenterol. Pol., 2010, Vol. 17, No. 1, p. 144-150) Słowa kluczowe: przewlekłe zapalenie trzustki, leptyna, adiponektyna, rezystyna Abstract Recent research has indicated that adipose tissue is characterized by substantial endocrine activity and the adipokines produced therein regulate a number of important processes in the human body. The serum concentration of adipokines depends on the adipose tissue mass and nutritional status. Disease processes associated with impaired nutrition and adipose tissue loss can influence the concentration of adipokines in the patient’s blood. Conversely, changes in adipokine levels can influence the course of disease. The action and clinical significance of both pro-inflammatory (leptin, resistin) and anti-inflammatory adipokines (adiponectin) has been described. In patients with chronic pancreatits, increased serum concentrations of resistin and TNF-alpha and decreased concentrations of leptin and insulin have been demonstrated. While the serum adiponectin concentration remains normal in the course of chronic pancreatitis, the ratio of adiponectin to leptin changes. Despite decreased serum leptin levels, patients do not experience increased appetite. This can suggest a diminished sensitivity of the hypothalamus (arcuate nucleus) to leptin in the course of chronic pancreatitis. This hypothesis could be verified by examining the serum concentration of neuropeptide Y. The role of adipokines in pancreatic fibrosis is discussed. Further study is needed for the definite clarification of the role of adipokines in the pathophysiology of chronic pancreatitis. Key words: chronic pancreatitis, leptin, adiponectin, resistin Wprowadzenie 144 Przewlekłe zapalenie trzustki (PZT) jest chorobą, która charakteryzuje się chronicznym procesem zapalnym prowadzącym do nieodwracalnego, postępującego włóknienia, zaniku miąższu oraz w różnym czasie – rozwoju niewydolności zewnątrzwydzielniczej i wewnątrzwydzielniczej trzustki. Historycznie najważniejszą przyczyną PZT jest nadmierne spożywanie alkoholu (ok. 70% przypadków), kolejnymi zaś – przyczyny idiopatyczne (ok. 20%) i inne (ok. 10%). Jednak tylko u ok. 5-10% alkoholików rozwija się przewlekłe zapalenie trzustki, a w badaniach przeprowadzanych na zwierzętach, którym podawano alkohol nie obserwowano typowego alkoholowego PZT. Sugeruje to, że PZT jest złożo- ną chorobą rozwijającą się przy współudziale wielu czynników, w tym: genetycznych, immunologicznych, toksycznych i środowiskowych. Patogeneza przewlekłego zapalenia trzustki nie została do tej pory wyjaśniona. W obrazie klinicznym choroby dominują: bóle brzucha, często nasilające się po jedzeniu, lęk przed spożywaniem pokarmu oraz stopniowy ubytek masy ciała, w tym masy tkanki tłuszczowej. Przez wiele lat uważano, że tkanka tłuszczowa pełni 3 podstawowe funkcje: 1. Magazynu energii w postaci gromadzonych triacylogliceroli obecnych w adipocytach. 2. Osłony mechanicznej. 3. Izolatora termicznego. Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 144-150 W ciągu ostatnich 15 lat wiedza o funkcji tkanki tłuszczowej znacznie się poszerzyła. Obecnie wiadomo, że pełni ona oprócz wymienionych i znanych od dawna funkcji, także rolę sekrecyjną. Można więc tkankę tłuszczową zaliczyć do narządów sekrecyjnych. Pod względem masy tkanki i ilości produkowanych biologicznie czynnych substancji, tkanka tłuszczowa może być uważana za największy narząd endokrynny u człowieka (1-3). W tkance tłuszczowej są syntetyzowane i uwalniane do krwi aktywne biologicznie peptydy i białka, które nazwano adipokinami oraz wiele innych substancji, takich jak hormony steroidowe (estrogeny, androgeny i glukokortykosteroidy) czy endogenne kannabinoidy (anandamid, 2-arachidonoiloglicerorol). Spośród adipokin niektórzy badacze wyodrębniają grupę adipocytokin (adipokin o właściwościach cytokin). Dotychczas poznano ponad 60 adipokin, które przez współdziałanie między tkanką tłuszczową i mięśniową, ośrodkowym układem nerwowym (oun), układem współczulnym i korą nadnerczy, biorą udział w regulacji wielu procesów, w tym również procesów zapalnych i immunologicznych, angiogenezie, hemostazie, regulacji ciśnienia tętniczego, podtrzymania równowagi energetycznej organizmu oraz insulinowrażliwości (4, 5). W bardziej zaawansowanych postaciach PZT postępujące niedożywienie i chudnięcie sprzyja zmniejszaniu się masy tkanki tłuszczowej. Efektem analizy przedstawionych faktów może być sformułowanie 2 ważnych pytań: 1. Jaki wpływ na funkcję wydzielniczą (syntezę i wydzielanie głównych adipokin) ma PZT? 2. Czy zmiana funkcji wydzielniczej tkanki tłuszczowej (wzrost lub zahamowanie wydzielania adipokin prozapalnych, takich jak leptyna czy rezystyna oraz przeciwzapalnych jak adiponektyna), może mieć wpływ na przebieg choroby? Uzyskanie odpowiedzi na te pytanie miałoby znaczenie nie tylko poznawcze, ale również praktyczne. Zasadniczym celem niniejszego przeglądu jest przedstawienie najważniejszych informacji o 3 adipokinach (leptynie, adiponektynie i rezystynie), których funkcje biologiczne są najlepiej poznane, ze szczególnym uwzględnieniem ich właściwości pro- i przeciwzapalnych oraz ich związku z przebiegiem PZT. Leptyna Odkrycie w 1994 r. leptyny było przełomowym wydarzeniem w procesie poznawania mechanizmów biorących udział w regulacji łaknienia, masy ciała i bilansu energetycznego (6). Leptyna – białko kodowane przez gen lep (często zwany genem otyłości lub genem ob), który jest zlokalizowany u ludzi na chromosomie 7q31, jest produkowana w ponad 95% przez dojrzałe adipocyty tkanki tłuszczowej. Niewielkie ilości są syntetyzowane w innych narządach: żołądku, łożysku, mięśniach, gruczole piersiowym u kobiet. Leptyna, poprzez działanie auto- bądź parakrynne wpływa na funkcje tych narządów. Nie ma wątpliwości, że ilość leptyny produkowanej przez te narządy nie wpływa znacząco na stężenie tego białka we krwi. Stężenie leptyny we krwi zależy głównie od tempa jej syntezy w tkance tłuszczowej i szybkości jej wydzielania z tkanki tłuszczowej. Jest więc oczywiste, że stężenie leptyny we krwi zależy w dużej mierze od masy tkanki tłuszczowej. Stężenie leptyny w osoczu jest niższe u mężczyzny niż u kobiet, a wydzielanie do krwioobiegu zależy od rytmu dobowego (wyższe stęże- Adrych K. Wybrane adipokiny pro- i przeciwzapalne w przewlekłym zapaleniu trzustki nie jest w nocy). Leptyna wywiera wpływ na narządy docelowe poprzez receptory błonowe (ob-R) (7). Obecność receptorów leptynowych stwierdzono w wielu narządach, m.in. w: mózgu (głównie w podwzgórzu), płucach, sercu, nerce, śledzionie, mięśniach szkieletowych, nadnerczach, jądrze, jajnikach, łożysku, żołądku, jelicie cienkim, wątrobie i trzustce (8-13). Leptyna działa centralnie i obwodowo. Centralne działanie leptyny to przede wszystkim działanie anoreksygenne, prowadzące do ujemnego bilansu energetycznego poprzez zmniejszenie spożycia pokarmu oraz zwiększenie zużycia energii. Działanie obwodowe, to działanie na poszczególne narządy i procesy w nich zachodzące, np. metabolizm lipidów i węglowodanów (8). Molekularny mechanizm centralnego działania leptyny można przedstawić w sposób skrótowy. Po przetransportowaniu leptyny z krwi do płynu mózgowo-rdzeniowego zostaje ona związana przez receptory w podwzgórzu (gdzie znajduje się główny ośrodek regulujący łaknienie) doprowadzając do ich dimeryzacji, a w konsekwencji – przyłączenia i aktywacji kinaz tyrozynowych (zwanych kinazami JAK). Kinazy te fosforylują reszty tyrozynowe wewnątrz komórkowego fragmentu receptora leptyny. W wyniku tego procesu pojawia się możliwość przyłączenia czynników transkrypcyjnych z grupy STAT, które po fosforylacji ulegają translokacji do jądra komórkowego i wpływają tam na proces transkrypcji genów kodujących neuropeptydy regulujące łaknienie. W wyniku tych zdarzeń dochodzi do zahamowania produkcji neuropeptydów oreksygennych, takich jak: neuropeptyd Y (NPY), białka z rodziny agouti (agouti-related peptide – AgRP) i oreksyna H oraz zwiększenia syntezy neuropeptydów zmniejszających łaknienie, tj. proopiomelanokortyny (pro-opiomelanocortin – POMC), substancji CART (cocaine-and amphetamine-regulated transcript), hormonu uwalniającego kortykotropinę (corticotropin-releasing hormone – CRH) (13, 14). Reasumując, można stwierdzić, że: a) niskie stężenie leptyny we krwi powinno stymulować, a wysokie hamować spożycie pokarmu, b) zwiększone stężenia leptyny powinno prowadzić do utraty masy ciała, a niskie stężenie powinno prowadzić do wzrostu masy ciała. Paradoksalnie osoby otyłe (u których otyłość jest spowodowana nadmiernym spożyciem pokarmu przy jednoczesnej zmniejszonej aktywności fizycznej) mają większe stężenie leptyny we krwi w porównaniu z osobami o prawidłowym lub niskim BMI (body mass index). Jednak w sytuacji, gdy przyczyną otyłości jest zaburzona synteza leptyny spowodowana brakiem genu kodującego leptynę (rzadki defekt genetyczny), podawanie tego hormonu powoduje obniżenie masy ciała (8). Potwierdza to wyżej opisany i powszechnie akceptowany molekularny mechanizm ośrodkowego działania leptyny. Wzrost stężenia leptyny we krwi osób otyłych (w przypadku otyłości spowodowanej nadmiernym spożyciem pokarmu) jest związany z leptynoopornością (zjawisko podobne do insulinooporności), podanie leptyny nie powoduje zaś obniżenia masy ciała (8). Leptyna jest również powiązana z innymi hormonami poprzez sprzężenia zwrotne. Odgrywa zatem istotną rolę w regulacji funkcji endokrynnych, np. przez regulację osi podwzgórze–przysadka nadnercza i/lub tarczyca, modulowane jest wydzielanie gonadoliberyn, zachodzi hamowanie produkcji insuliny. Leptyna wywiera wielokierunkowe (plejotropowe) działanie, m.in. wpływa na procesy reprodukcji, 145 Adrych K. Selected pro- and anti-inflammatory adipokines in chronic pancreatitis Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 144-150 angiogenezy, funkcjonowanie nerek i płuc, metabolizm kostny, aktywność motoryczną, rytm dobowy snu i czuwania oraz na inne procesy metaboliczne (11). Leptyna, jako adipokina prozapalna, odgrywa również ważną rolę w procesach zapalnych, immunologicznych oraz prawdopodobnie w onkogenezie (15-18). Wykazuje również działanie mitogenne w stosunku do niektórych komórek oraz specyficzny tkankowo wpływ pro- i antyapoptotyczny (19). Powszechne występowanie receptorów leptynowych w organizmie człowieka pozwala zrozumieć znaczenie tego hormonu w patogenezie niektórych chorób. Dane przedstawione w tabeli I wskazują, że stężenie leptyny we krwi zmienia się w przebiegu niektórych chorób zapalnych i autoimmunologicznych. Konturek P. i wsp. stwierdzili, że w doświadczalnie wywołanym ostrym zapaleniu trzustki (OZT) u szczurów dochodzi do wzrostu stężenia leptyny we krwi (28). Ponadto zauważyli, że podanie leptyny chroni trzustkę przed rozwojem indukowanego ceruleiną ostrego zapalenia trzustki. W badaniach wykonanych na szczurach wykazano, że leptyna nie tylko zmniejsza uszkodzenie trzustki w przebiegu spowodowanego niedokrwieniem OZT, ale także sprzyja zdrowieniu tego narządu (32). Konturek P. i wsp. obserwowali również wzrost stężenia leptyny we krwi ludzi z OZT (28). W badaniach przeprowadzonych u dorosłych mężczyzn (badania własne autora tego przeglądu) stwierdzono statystycznie znamienne niższe stężenia leptyny w surowicy u osób z przewlekłym zaawansowanym zapaleniem trzustki w porównaniu z grupą kontrolną zdrowych ochotników (30). Po wyodrębnieniu chorych z zaostrzeniem i bez zaostrzenia PZT, nie zaobserwowano statystycznie znamiennych różnic w obu grupach. Nie znaleziono również korelacji między aktywnością amylazy w surowicy i moczu, lipazy, stężeniem CRP, a stężeniem leptyny w surowicy u pacjentów z PZT (30). Jak już wspomniano, stężenie leptyny w osoczu zależy od masy tkanki tłuszczowej i zwiększa się wraz ze wzrostem BMI. Pacjenci z PZT mają na ogół niedobór masy ciała. Uzyskane przez autorów badania wyniki wskazują, że chorzy z PZT z porównywalnym BMI w stosunku do grupy kontrolnej wykazują także statystycznie znamienne niższe stężenie leptyny w surowicy. Wyniki te wskazują, że obniżenie stężenia leptyny w surowicy u chorych z PZT nie zależy bezpośrednio od obniżenia masy ciała (masy tkanki tłuszczowej), a jest związane z procesem chorobowym. Ze względu jednak na stosunkowo niewielką grupę badanych chorych wyniki te należy interpretować bardzo ostrożnie. Ponadto stwierdzono niższe stężenie insuliny w surowicy osób z PZT, hormonu, którego stężenie we krwi jest ściśle skorelowane ze stężeniem leptyny (30). Te obserwacje wskazują, że obniżenie stężenia leptyny w surowicy może być powiązane z obniżeniem stężenia insuliny. Najprawdopodobniej obniżenie stężenia leptyny w surowicy jest zjawiskiem wtórnym do PZT, a wiele czynników współdziała w obniżaniu ekspresji genu leptynowego w tkance tłuszczowej. Jednym z nich może być unikanie spożywania pokarmu (głodzenie) wynikające z lęku przed bólem brzucha. Wiadomo bowiem, że ograniczenie spożycia pokarmu, powoduje obniżenie stężenia leptyny we krwi (8). Spożycie alkoholu zwiększa leptynemię. Zatem jest mało prawdopodobne, że u chorych z alkoholową przyczyną przewlekłego zapalenia trzustki alkohol jest głównym czynnikiem powodującym obniżenie stężenia leptyny we krwi. We wcześniejszych badaniach wykazano w trzustce receptory dla leptyny, co może sugerować, że hormon ten może brać udział w regulacji funkcji egzokrynnej i endokrynnej trzustki. Aby uzyskać odpowiedź na pytania „Czy obniżone stężenie leptyny w surowicy ma wpływ na progresję PZT lub może mieć działanie ochronne na trzustkę?”, należy przeprowadzić kolejne TABELA I: Znaczenie kliniczne leptyny TABLE I: Clinical significance of leptin 146 Choroba / Disease Leptyna / Leptin Piśmiennictwo / References Reumatoidalne zapalenie stawów / Rheumatoid arthritis podwyższone / elevated Otero i wsp. 2006 (16) Toczeń rumieniowaty układowy / Systematic lupus erythematosus podwyższone / elevated Garcia-Gonzales i wsp. 2002 (17) Wrzodziejące zapalenie jelita grubego (zaostrzenie) / Acute stage of ulcerative colitis podwyższone / elevated Tuzun i wsp. 2004 (18) Nieswoiste zapalenia jelit / Inflammatory bowel disease bez zmian / not altered Hoppin i wsp. 1998 (20) Reumatoidalne zapalenie stawów Rheumatoid arthritis odwrotna korelacja między zapaleniem a stężeniem leptyny inverse correlation between inflammation and serum leptin Popa i wsp. 2005 (21) Reumatoidalne zapalenie stawów / Rheumatoid arthritis bez zmian / not altered Anders i wsp. 1999 (22) Posocznica / Sepsis podwyższone / elevated Bornstein i wsp 1998 (23) Posocznica / Sepsis bez zmian / not altered Carslon i wsp. 1999 (24) AIDS bez zmian / not altered Grunfeld i wsp. 1996 (25) AIDS obniżone / decreased Ballinger i wsp. 1998 (26) Gruźlica / Tuberculosis obniżone / decreased Van Crevel i wsp. 2002 (27) Ostre zapalenie trzustki / Acute pancreatitis podwyższone / elevated Konturek i wsp. 2002 (28) Ostre zapalenie trzustki Acute pancreatitis podwyższone, ale nie koreluje z ciężkością choroby elevated, does not correlate with disease severity Tukiainen i wsp. 2006 (29) Przewlekłe zapalenie trzustki / Chronic pancreatitis obniżone / decreased Adrych i wsp. 2007 (30) Przewlekłe zapalenie trzustki / Chronic pancreatitis obniżone / decreased Autoimmunologiczne zapalenie trzustki / Autoimmune pancreatitis podwyższone / elevated Pezzilli i wsp. 2010 (31) Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 144-150 badania na znacznie większej grupie chorych z PZT. W badaniu wykonanym w Indiach przez Midha i wsp. u osób z idiopatycznym PZT stwierdzono nieznacznie niższe stężenie leptyny we krwi (nieznamiennie statystycznie); zatem tendencja do niższych wartości leptynemii u osób z PZT jest dość podobna w badaniu, którego współautorem był autor niniejszej pracy i w badaniu przeprowadzonym przez Midha i wsp. (30, 33). Ostatnio publikowane dane sugerują, że stężenie leptyny w surowicy może być markerem różnicującym autoimmunologiczne zapalenie trzustki od innych przewlekłych zapaleń i nowotworów trzustki (tab. I) (31). Założywszy, że leptyna jest adipokiną prozapalną (inaczej mówiąc – adipocytokiną), można przypuszczać, iż obniżenie jej stężenia we krwi może być korzystne dla przebiegu PZT. Sugestia ta jest jednak niespójna z obserwacjami sugerującymi, że w OZT leptyna może pełnić funkcje ochronną (28). Być może wpływ leptyny na trzustkę w OZT i PZT jest odmienny; a odmienność ta wynika z różnorodnego przebiegu obu chorób. Problemem badawczym jest również wpływ obniżonego stężenia leptyny we krwi na łaknienie chorych z PZT. Teoretycznie niskie stężenie leptyny we krwi powinno stymulować łaknienie i zapobiegać utracie masy ciała i masy tkanki tłuszczowej. Tak jednak nie jest. Wydaje się, że u chorych z PZT dochodzi do zaburzeń w działaniu systemu leptyna–neuropeptyd Y (inne neuropeptydy). Niewykluczone także, że w przebiegu przewlekłego zapalenia trzustki dochodzi do obniżenia wrażliwości podwzgórza na leptynę; innymi słowy niskie stężenie leptyny nie stymuluje syntezy NPY u chorych z PZT. Sugestia ta wymaga jednak dalszych badań. Adiponektyna Adiponektyna została odkryta w połowie lat 90. XX w. niezależnie przez 4 zespoły badawcze. Z tego względu bywa nazywana (zwłaszcza w pierwszych pracach dotyczących adiponektyny): Adipo Q, ACRP 30, GBP 22, apM1 (34, 35). U ludzi kodowana jest przez gen umiejscowiony na chromosomie 3q27. Adiponektyna jest białkiem, zbudowanym z 244 aminokwasów, wydzielanym specyficznie przez adipocyty (34, 35). Składa się z 4 domen. Przy N-końcowym fragmencie tego białka znajduje się domena podobna do kolagenu, a przy C-końcu domena globularna strukturalnie podobna do czynnika C-1q i TNF-α. Jest najobficiej produkowaną adipokiną u ludzi. Jej stężenie we krwi jest 1000-krotnie wyższe niż innych do tej pory odkrytych adipokin. Działa poprzez wiązanie się z receptorem błonowym (AdipoR). W mięśniach szkieletowych występuje AdipoR1, a przyłączenie do niego adiponektyny, prowadzi do zwiększonego zużycia (utleniania) wolnych kwasów tłuszczowych. Z kolei w wątrobie występuje AdipoR2, do którego przyłączenie adiponektyny skutkuje zmniejszoną syntezą kwasów tłuszczowych (lipogenezą) i glukozy (glukoneogenezą). Stymulacja tych receptorów powoduje aktywację wielu ścieżek sygnalizacyjnych, m.in. z udziałem kinazy p38MAP, receptora aktywowanego przez proliferatory peroksysomów (PPAR-α) oraz kinazy białkowej zależnej od AMP (AMPK). W wyniku działania adiponektyny na wątrobę i mięśnie szkieletowe dochodzi do obniżenia stężenia wolnych kwasów tłuszczowych i glukozy we krwi. Znaczenie kliniczne adiponektyny jest związane z jej działaniem (36-38): a) przeciwzapalnym, b) przeciwcukrzycowym, Adrych K. Wybrane adipokiny pro- i przeciwzapalne w przewlekłym zapaleniu trzustki c) zwiększającym wrażliwość na insulinę, d) przeciwmiażdżycowym, a także e) przeciwnowotworowym. Musso i wsp. sugerują, że zmniejszone stężenie adiponektyny we krwi może odgrywać patogenetyczną rolę w zaburzaniu funkcji komórek β wysp trzustkowych (39). Z pewnością leptyna działająca prozapalnie i adiponektyna, która ma właściwości przeciwzapalne w różnym stopniu są zaangażowane w zapalny proces chorobowy. Można domniemywać, że leptyna będzie nasilać zmiany zapalne, a adiponektyna – zmniejszać. W badaniach przeprowadzonych przez Adrycha K. i wsp. u 54 mężczyzn z przewlekłym zapaleniem trzustki oraz u 16 zdrowych ochotników nie stwierdzono istotnych różnic w stężeniu adiponektyny w surowicy u chorych i zdrowych (40). Nie stwierdzono również zależności między stężeniem adiponektyny we krwi a BMI chorych z PZT. Stwierdzono natomiast statystycznie znamienne obniżenie stężenia leptyny i insuliny w surowicy u osób z PZT, niezależnie od przyczyny choroby (alkoholowa lub idiopatyczna). Wskaźnik stężenia w surowicy adiponektyna/leptyna był znacząco wyższy zarówno u chorych z alkoholową jak i niealkoholową przyczyną PZT w porównaniu z osobami zdrowymi. Ponadto nie znaleziono istotnej korelacji między stężeniem w surowicy adiponektyny, leptyny i insuliny a stopniem zaawansowania choroby. Nie stwierdzono również wpływu na te parametry zaostrzenia procesu chorobowego (40). Także nie znaleziono korelacji między aktywnością amylazy w surowicy i moczu, lipazy i stężeniem CRP, a stężeniem adiopnektyny, leptyny i insuliny w surowicy niezależnie od przyczyny PZT. Zdecydowana większość pacjentów z PZT paliła papierosy, a to może mieć wpływ na stężenie adiponektyny we krwi (powoduje obniżenie stężenia adiponektyny). Nie można więc wykluczyć, że palenie papierosów zapobiega wzrostowi adiponektyny u osób z niskim BMI. Zaskakujący jest brak korelacji między adiponektyną a insuliną u osób z PZT. W dotychczasowych badaniach dotyczących różnych stanów fizjologicznych i patologicznych obserwowano ujemną korelację między stężeniem tych hormonów we krwi. Tietge i wsp. u chorych z marskością wątroby nie znaleźli związku między stężeniem adiponektyny i insuliny w surowicy (41). Sugeruje to, iż w patogenezę tych przewlekłych chorób (PZT i marskości wątroby) są zaangażowane czynniki znoszące korelację między adiponektyną a BMI i insuliną. W swojej ostatnio opublikowanej pracy Sharma i wsp. wykazali, że stężenie adiponektyny we krwi chorych z OZT jest ujemnie skorelowane z BMI i z dysfunkcją narządów w przebiegu ciężkiego ostrego zapalenia trzustki (42). Autorzy tej pracy sugerują, że adiponektyna może chronić przed ciężkim przebiegiem OZT. Rezystyna Rezystyna została odkryta w 2000 r. przez 3 niezależne zespoły badawcze i opisana jako czynnik działający antagonistycznie do insuliny (resist to insulin), FIZZ3 (found in inflammatory zone), ADSF (adipocyte secreted factor) (43, 44). Należy do prozapalnych białek z rodziny RELMs (resistin-like molecules). Jest białkiem zbudowanym ze 108 aminokwasów, bogatym w cysteinę, kodowanym przez gen RETN na 19 chromosomie (44). U ludzi ekspresja tego genu ma miejsce przede wszystkim w tkance tłuszczowej. Ostatnio wykryto mRNA rezystyny także w monocytach 147 Adrych K. Selected pro- and anti-inflammatory adipokines in chronic pancreatitis i makrofagach, łożysku, komórkach wysp trzustkowych i w płynie maziowym (48, 49). Ponadto stwierdzono, że u gryzoni synteza rezystyny zachodzi także w podwzgórzu, przysadce mózgowej, nadnerczach, przewodzie pokarmowym, śledzionie oraz w mięśniach szkieletowych (47). Wydzielanie rezystyny stymulują: NPY, glukokortykoidy, podwyższony poziom glukozy, hormon wzrostu, prolaktyna i testosteron, a do czynników hamujących wydzielanie rezystyny należy zaliczyć: głodzenie, insulinę, WKT, endotelinę 1, hormony tarczycy, niektóre leki (kwas acetylosalicylowy, rosiglitazon) (44, 48-50). Molekularny mechanizm działania rezystyny nie jest znany. Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że rezystyna reguluje metabolizm węglowodanów i lipidów w wątrobie, mięśniach szkieletowych i w tkance tłuszczowej oraz hamuje adipogenezę. Wywiera również działanie prozapalne. Za prozapalnym działaniem rezystyny przemawia istotny wzrost stężenia tego adipohormonu w niektórych chorobach oraz hamowanie jego syntezy przez leki przeciwzapalne (tab. II) (51-54). Kaser i wsp. obserwowali zwiększoną syntezę mRNA rezystyny w monocytach i makrofagach wywoływaną TNF-α (63). Schaffer i wsp. stwierdzili podwyższone stężenie rezystyny w OZT (60). Ponadto autorzy ci sugerują, że ta prozapalna adipokina może być markerem ciężkości OZT. Z kolei w badaniu przeprowadzonym przez Leśniowskiego i wsp. wykazano wyższe wartości średniego stężenia rezystyny u chorych z OZT oraz dodatkowo stwierdzono korelację między stężeniem rezystyny i CRP (61). Autorzy zwracają uwagę na przydatność diagnostyczną rezystyny, jako wskaźnika ostrej fazy. Pierwszym doniesieniem w piśmiennictwie światowym dotyczącym rezystyny w przewlekłym zapaleniu trzustki było badanie przeprowadzone przez Adrycha i wsp. u 23 mężczyzn z przewlekłym zapaleniem trzustki o etiologii alkoholowej (śr. wiek 44 lata) oraz u 16 zdrowych mężczyzn (śr. wiek 37 lat) (62). Wszyscy badani palili papierosy. U pacjentów z PZT określono zaawansowanie choroby według skali Cambridge na podstawie obrazów uzyskanych podczas endoskopowej cholangiopan- TABELA II: Powiązanie rezystyny z niektórymi chorobami (zwiększone stężenie rezystyny w surowicy lub zwiększone mRNA rezystyny w tkance tłuszczowej) TABLE II: The link between resistin and certain diseases (increased serum resistin concentration or increased resistin mRNA in adipose tissue) 148 Choroba / Disease Piśmiennictwo / References Miażdżyca / Atherosclerosis Reilly M. i wsp., Circulation, 2005 (51) Cukrzyca / Diabetes mellitus Schaffer A. i wsp., Horm. Metab. Res., 2004 (55) Zastoinowa niewydolność serca Congestive heart failure Takeishi Y. i wsp., Circ. J., 2007 (56) Niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby Nonalcoholic steatohepatitis Pagano C. i wsp., J. Clin. Endo. Metab., 2006 (57) Reumatoidalne zapalenie stawów Rheumatoid arthritis Toussirof E. i wsp., Curv. Med. Chem., 2007 (58) Nieswoiste zapalenia jelit Inflammatory bowel disease Karmiris K. i wsp. Inflamm. Bowel. Dis., 2006 (59) Ostre zapalenie trzustki Acute pancreatitis Schaffer A. i wsp., J. Gastroenterol. Hepatol., 2007 (60) Przewlekłe zapalenie trzustki Chronic pancreatitis Adrych K. i wsp., J. Clin. Gastroenterol., 2008 (62) Leśniowski B. i wsp., Pol. Merkuriusz Lek., 2007 (61) Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 144-150 kreatografii wstecznej (III stopień – 7M, IV stopień – 3M, V stopień – 13M). Wykazano, że stężenie rezystyny w surowicy było znacząco wyższe u chorych z PZT. Nie znaleziono zależności między stężeniem adiponektyny a rezystyny u pacjentów z PZT. Ponadto stwierdzono niższe stężenie leptyny i insuliny w surowicy krwi (62). Te obserwacje są zgodne z badaniami Lee i wsp., którzy nie stwierdzili wpływu leptyny na poziom rezystyny (64). Nie znaleziono także istotnych różnic w stężeniu rezystyny po podzieleniu chorych w zależności od zaostrzenia choroby oraz w zależności od zaawansowania zmian. Nie znaleziono korelacji między stężeniem rezystyny w surowicy a poziomem amylaz w surowicy i moczu, lipazy i CRP. Ponadto w badanej przez m.in. autora niniejszej pracy grupie chorych z PZT, nie znaleziono korelacji między stężeniem rezystyny w surowicy a BMI. Wcześniej opisano, że mRNA rezystyny było indukowane przez TNF-α, a zwiększoną ilość TNF-α stwierdzono w surowicy pacjentów z PZT (53, 65). Prawdopodobnie zwiększone stężenie rezystyny w surowicy u chorych z PZT wynika z nadmiernej jej syntezy, stymulowanej przez TNF-α, w leukocytach i makrofagach (głównie). Nie można jednak wykluczyć innych mechanizmów odpowiedzialnych za wzrost stężenia rezystyny we krwi w przebiegu PZT. Jest wysoce prawdopodobne, że rezystyna u chorych z PZT stymuluje również syntezę TNF-α. Obecne w trzustce komórki gwiaździste są aktywowane, m.in. przez TNF-α, co w konsekwencji prowadzi do wzmożonej fibrogenezy. Reasumując, można stwierdzić, że wzrost syntezy i stężenia rezystyny we krwi chorych z PZT, jest zjawiskiem niekorzystnym, ponieważ może stymulować proces fibrogenezy (62). Z kolei, jak wykazano w badaniach nad fibrogenezą w wątrobie, leptyna hamuje apoptozę komórek gwiaździstych i w ten sposób (zwiększając pulę komórek gwiaździstych, które uniknęły apoptozy) prowadzi do nasilenia włóknienia. Autor niniejszej pracy przypuszcza, że podobne prawidłowości zachodzą w trzustce. Obecne komórki gwiaździste w przestrzeniach okołopęcherzykowych trzustki po aktywacji przekształcają się w miofibroblasty zdolne do produkcji kolagenu typu I i III. Zatem zmniejszenie stężenia leptyny u chorych z PZT, nie powinno hamować apoptozy komórek gwiaździstych. Zwiększona apoptoza komórek gwiaździstych skutkuje ich zmniejszoną liczbą, a w konsekwencji – mniej nasilonym procesem fibrogenezy. Fakt ten wskazuje na to, że balans między stężeniem rezystyny i leptyny może odgrywać istotna rolę w procesie włóknienia w trzustce (62). Prowadzone przez autora niniejszej pracy badania wskazują, że u pacjentów z PZT dochodzi do znacznego wzrostu stężenia markerów włóknienia, takich jak kwas hialuronowy oraz laminina, jak również obserwuje się wzrost stężenia TGF-β1, który ma odgrywać kluczową rolę w procesie włóknienia narządów (wyniki badań w trakcie publikacji). Z przedstawionych powyżej informacji wynika, że w piśmiennictwie jak dotąd ukazało się zaledwie kilka prac dotyczących leptyny, adiponektyny oraz rezystyny w przebiegu OZT i PZT. Wyniki tych badań należy uznać za fragmentaryczne, o charakterze bardziej poznawczym niż praktycznym. Można jedynie stwierdzić, że autorzy obecnie zajmujący się tą problematyką, są u początków drogi wiodącej do ostatecznego wyjaśnienia zagadnień związanych z syntezą, sekrecją i stężeniem głównych adipokin we krwi w przebiegu OZT i PZT oraz z problemem ich ewentualnego znaczenia klinicznego, szczególnie dla przebiegu tych dwóch chorób. Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 144-150 Praca była przedstawiana 15 czerwca 2008 r. przez autora powyższego przeglądu jako referat na XIII Kongresie Polskiego Towarzystwa Gastroenterologii w Gdańsku. Piśmiennictwo 1. Kershaw E.E., Flier J.S.: Adipose tissue as an endocrine organ. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004, 89, 2548-2556. 2. Trayhurn P.: Adipocyte biology. Obes. Rev., 2007, 8, supl. 1, 41-44. 3. John B.J., Irukulla S., Abufali A.M., Kumar D., Mendall M.A.: Systemic review: adipose tissue, obesity and gastrointestinal diseases. Aliment. Pharmacol. Ther., 2006, 23, 1511-1523. 4. Trayhurn P.: Endocrine and signalling role of adipose tissue: new perspectives on fat. Acta Physiol. Scand., 2005, 184, 285-293. 5. Fain J.N., Madan A.K., Hiler M.L., Cheema P., Bahouth S.W.: Comparison of the release of adipokines by adipose tissue, adipose tissue matrix, and adipocytes from visceral and subcutaneous abdominal adipose tissues of obese humans. Endocrinology, 2004, 145, 2273-2282. 6. Zhang Y., Proenca R., Maffei M., Barone M., Leopold L., Friedman J.M.: Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature, 1994, 372, 425-432. 7. Tartaglia L.A.: The leptin receptor. J. Biol. Chem., 1997, 272, 6093-6096. 8. Świerczyński J.: Leptin and age-related down-regulation of lipogenic enzymes genes expression in rat white adipose tissue. J. Physiol. Pharmacol., 2006, 57, supl. 6, 85-102. 9. Zoccali C., Mallamaci F., Tripepi G.: Inflammatory proteins as predictors of cardiovascular disease in patients with end-stage renal disease. Nephrol. Dial. Transplant., 2004, 19, 67-72. 10. Konturek P.C., Konturek S.J., Brzozowski T., Jaworek J., Hahn E.: Role of leptin in the stomach and pancreas. J. Physiol. Paris, 2001, 95, 345-354. 11. Hahn S., Tan S., Janssen O.E.: Leptin.: Neuroendokrine Wirkung und Einflüsse auf den menstruallen Zyklus. Gynäkologische Endokrinologie, 2006, 4, 33-38. 12. Kumor A., Maciak I., Kozak-Michałowska I., Lorenc J.: Leptyna hormon o wielokierunkowym działaniu. Diagn. Lab., 2004, 40, 179-190. 13. Ahima R.S., Flier J.S.: Leptin. Annu. Rev. Physiol., 2000, 62, 413-437. 14. Elmquist J.K., Maratos-Flier E., Saper C.B., Flier J.S.: Unraveling the central nervous system pathways underlying responses to leptin. Nature Neurosci., 1998, 1, 445-450. 15. Majka J., Szlachcic A., Pabiańczyk R., Brzozowski T., Konturek S.J., Pawlik W.W.: Rola otyłości i leptyny w patogenezie przełyku Barretta i raka gruczołowego przełyku. Gastroenterol. Pol., 2009,16, 370-374. 16. Otero M., Lago R., Gomez R., Lago F., Dieguez C., Gomez-Reino J.J., Gualillo O.: Changes in plasma levels of fat-derived hormones adiponectin, leptin, resistin, and visfatin in patients with rheumatoid arthritis. Ann. Rheum. Dis., 2006, 65, 1198-1201. 17. Garcia-Gonzalez A., Gonzales-Lopez L., Valera-Gonzales I.C., Cardona-Munoz E.G., Salazar-Paramo M., Gonzalez-Ortiz M., Martinez-Abundis E., Gamez-Nava J.I.: Serum leptin levels in women with systematic lupus erythematosus. Rheumatol. Int., 2002, 53, 775-790. 18. Tuzun A., Uygun A., Yesilova Z., Ozel A.M., Erdil A., Yaman H., Bagci S., Gulsen M., Karaeren N., Dagalp K.: Leptin levels in the acute stage of ulcerative colitis. J. Gastroenterol. Hepatol., 2004, 19, 429-432. 19. Sprick M.R., Rieser E. Stahl H., Grosse-Wide A., Weigand M.A., Walczak H.: Caspase-10 is recruited to and activated at the native TRAIL and CD95 death-inducing signalling complexes in a FADD-dependent manner but cannot functionally substitute caspase-8. EMBO J., 2002, 21, 4520-4530. 20. Hoppin A.G., Kaplan L.M., Zurakowski D., Leichtner A.M., Bousvaros A.: Decreased plasma level in chronic inflammatory bowel disease and HIV: implications for the pathogenesis of anorexia and weight loss. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr., 1998, 26, 500-505. 21. Popa C., Netea M.G., Radstake T.R., Van Riel P.L., Barrera P., Van der Meer J.W.: Markers of inflammation are negatively correlated with serum leptin in rheumatoid arthritis. Ann. Rheum. Dis., 2005, 64, 1195-1198. 22. Anders H.J., Rihl A., Heufelder A., Loch O., Schattenkirchner M.: Leptin serum levels are not correlated with disease activity in patients with rheumatoid arthritis. Metabolism, 1999, 48, 745-748. 23. Bornstein S.R., Licinio J., Tauchnitz R., Engelmann L., Negrao A.B., Gold P., Chrousos G.P.: Plasma leptin levels are increased in survivors of acute sepsis: associated loss of diurnal rhythm in cortisol and leptin secretion. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1998, 83, 280-283. 24. Carlson G.L., Saeed M., Little R.A., Irving M.H.: Serum leptin concentrations and their relation to metabolic abnormalities in human sepsis. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 1999, 276, E658-E662. 25. Grunfeld C., Pang M., Shigenada J.K., Jensen P., Lallone R., Friedmann J., Feingold K.: Serum leptin levels in the acquired immunodeficiency syndrome. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1996, 81, 4342-4346. Adrych K. Wybrane adipokiny pro- i przeciwzapalne w przewlekłym zapaleniu trzustki 26. Ballinger A., Kelly P., Hallyburton E., Besser R., Farthing M.: Plasma leptin in chronic inflammatory bowel disease and HIV: implications for the pathogenesis of anorexia and weight loss. Clinic. Sci.,1998, 94, 479-483. 27. van Crevel R., Karyadi E., Netea M.G., Verhoef H., Nelwan R.H., West C.E., van der Meer J.W.: Decreased plasma leptin concentrations in tuberculosis are associated with wasting and inflammation. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2002, 87, 758-763. 28. Konturek P.C., Jaworek J., Maniatoglou A., Bonior J., Meixner H., Konturek S.J., Hahn E.: Leptin modulates the inflammatory response in acute pancreatitis. Digestion, 2002, 65, 149-160. 29. Tukiainen E., Kylanpaa M.L., Ebeling P., Kemppainen E., Puolakkainen P., Repo H.: Leptin and adiponectin levels in acute pancreatitis. Pancreas, 2006, 32, 211-214. 30. Adrych K., Smoczyński M., Goyke E., Stelmańska E., Świerczynski J.: Decreased serum leptin concentration in patients with chronic pancreatitis. Pancreas, 2007, 34, 417-422. 31. Pezzili R., Barassi A., Corsi M.M., Morselli-Labate A.M., Campana D., Casadei R., Santini D., Corinaldesi R., D’Eril G.M.: Serum leptin, but not adiponectin end receptor for advanced glycation and products, is able to distinguish autoimmune pancreatitis from both chronic pancreatitis and pancreatic neoplasms. Scand. J. Gastroenterol., 2010, 45, 93-99. 32. Warzecha Z., Dembinski A., Ceranowicz P., Jaworek J., Konturek P.C., Dembiński H., Bilski J., Konturek S.J.: Influence of leptin administration on the course of acute ischemic pancreatitis. J. Physiol. Pharmacol., 2002, 53, 775-790. 33. Midha S., Singh S., Sachdev V., Misra A., Garg P.K.: Leptin and its correlation with exocrine and endocrine pancreatic function in idiopathic chronic pancreatitis. Implication for pathophysiology. Pancreas, 2007, 35, 262-266. 34. Gil-Campos M., Canete R., Gil A.: Adiponectin, the missing link in insulin resistance and obesity. Clin. Nutr., 2004, 23, 963-974. 35. Schrerer P.E., Williams S., Fogliano M., Baldini G., Lodish H.F.: A novel serum protein similar to C1q, produced exclusively in adipocytes. J. Biol. Chem., 1995, 270, 26746-26749. 36. Funahashi T., Matsuzawa Y., Kihara S.: Adiponectin as potential key player in metabolic syndrome. Insights into atherosclerosis, diabetes and cancer. International Congress Series, 2004, 1262, 368-371. 37. Zasadzińska G., Saryusz-Wolska M., Miłosz D., Loba J.: Adiponektyna – czy tylko kolejna cytokina wydzielana przez tkankę tłuszczową. Diabetol. Pol., 2004, 11, 208-213. 38. Oh D.K., Ciaraldi T., Henry R.R.: Adiponectin in health and disease. Diabetes. Obes. Metab., 2007, 9, 282-289. 39. Musso G., Gambino R., Biroli G., Carello M., Faga M., Pacini G., De Michieli F., Cassader M., Durazzo M., Rizzetto M., Pagano G.: Hypoadiponectinemia predicts the severity of hepatic fibrosis and pancreatic beta-cell dysfunction in nondiabetic nonobese patients with nonalcoholic steatohepatitis. Am. J. Gastroenterol., 2005, 100, 2438-2446. 40. Adrych K., Smoczyński M., Stelmańska E, Korczyńska J., Goyke E., Świerczyński J.: Serum adiponectin and leptin concentrations in patients with chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin. Pancreas, 2008, 36, 120-124. 41. Tietge U.J., Boker K.H., Manns M.P., Bahr M.J.: Elevated circulating adiponectin levels in liver cirrhosis are associated with reduced liver function and altered hepatic hemodynamics. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 2004, 287, E82-E89. 42. Sharma A., Muddana V., Lamb J., Greer J., Papachristou G.J., Whitcomb D.C.: Low serum adiponectin levels are associated with systemic organ failure in acute pancreatitis. Pancreas, 2009, 38, 907-912. 43. Steppan C.M., Lazar M.A.: The current biology of resistin. J. Intern. Med., 2004, 4, 439-447. 44. Adeghate E.: An update on the biology and physiology of resistin. Cell. Mol. Life Sci., 2004, 61, 2485- 2496. 45. Yura S., Sagawa N., Itoh H., Kakui K., Nuamah M.A., Korita D., Takemura M., Fujii S.: Resistin is expressed in the human placenta. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2003, 88, 1394-1397. 46. Minn A.H., Patterson N.B., Pack S., Hoffmann S.C., Gavrilova O., Vinson C., Harlan D.M., Shalev A.: Resistin is expressed in pancreatic islets. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2003, 310, 641-645. 47. Mora-Janiszewska O., Kulik-Rechberger B., Rechberger T.: Rola insulinooporności i rezystyny w etiopatogenezie cukrzycy, ze szczególnym uwzględnieniem cukrzycy ciążowej. Ginekol. Pol., 2005, 76, 580-585. 48. Lehrke M., Reilly M.P., Millington S.C., Iqbal N., Rader D.J., Lazar M.A.: An inflammatory cascade leading to hyperresistinemia in humans. PLoS Med., 2004, 1, e45. 49. Kunnari A., Ukkola O., Paivansalo M., Kesaniemi Y.A.: High plasma resistin level is associated with enhanced highly sensitive C-reactive protein and leukocytes. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2006, 91, 2755-2760. 50. Zdrojewicz Z., Kwiecińska D.: Nowy hormon tkanki tłuszczowej. Adv. Clin. Exp. Med., 2003, 12, 665, 668. 51. Reilly M.P., Lehrke M., Wolfe M.L.: Resistin is an inflammatory marker of atherosclerosis in humans. Circulation, 2005, 111, 932-939. 149 Adrych K. Selected pro- and anti-inflammatory adipokines in chronic pancreatitis 52. Shetty G.K., Economides P.A., Horton E.S.: Circulating adiponectin and resistin level in relation to metabolic factors, inflammatory markers, and vascular reactivity in diabetic patients and subjects at risk for diabetes. Diabetes Care, 2004, 27, 2450-2457. 53. Bokarewa M., Nagaev I., Dahlberg L., Smith U., Tarkowski A.: Resistin, an adipokine with potent proinflammatory properties. J. Immunol., 2005, 174, 5789-5795. 54. Pang S.S., Le Y.Y.: Role of resistin in inflammation and inflammation-related diseases. Cell Mol. Immunol., 2006, 1, 29-34. 55. Schaffler A., Buchler C., Muller-Ladner U.: Identification of influencing variables on resistin serum levels in patients with diabetes mellitus type 1 and type 2. Horm. Metab. Res., 2004, 36, 702-707. 56. Takeishi Y., Niizeki T., Arimoto T., Nozaki N., Hirono O., Nitobe J., Watanobe T., Takabatake N., Kubota I.: Serum resistin is associated with high risk in patients with congestive heart failure – a novel link between metabolic signals and heart failure. Circ. J., 2007, 71, 460-464. 57. Pagano C., Soardo G., Pilon C., Milocco C., Basan L., Milan G., Donnini D., Faggian D., Mussap M., Plebani M., Avellini C., Federspil G., Sechi L.A., Vettor R.: Increased serum resistin in nonalcoholic fatty liver disease is related to liver disease severity and not to insulin resistance. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2006, 91, 1081-1086. 58. Toussirot E, Streit G, Wendling D.: The contribution of adipose tissue and adipokines to inflammation in joint diseases. Curr. Med. Chem., 2007, 10, 1095-1100. 59. Karmiris K., Koutroubakis I.E., Xidakis C., Polychronaki M., Voudouri T., Karromalis E.A.: Circulating levels of leptin, adiponectin, resistin, and ghrelin in inflammatory bowel disease. Inflamm. Bowel Dis., 2006, 12, 100-105. 150 Gastroenterol. Pol., 2010, 17 (2), 144-150 60. Schaffler A., Landfried K., Volk M., Furst A., Buchler C., Scholmerich J., Herfarth H.: Potential of adipocytokines in predicting peripancreatic necrosis and severity in acute pancreatitis: pilot study. J. Gastroenterol. Hepatol., 2007, 22, 326-334. 61. Leśniowski B., Kumor A., Jasińska A., Daniel P., Pietruczuk M., Małecka-Panas E.: Rezystyna – nowy marker laboratoryjny przydatny w rozpoznaniu ostrego zapalenia trzustki? Pol. Merk. Lek., 2007, 131, 385-387. 62. Adrych K., Smoczyński M., Śledziński T., Dettlaff-Pokora A., Goyke E., Świerczyński J.: Increased serum resistin concentration in patients with chronic pancreatitis. Possible course of pancreatic fibrosis. J. Clin. Gastroenterol., 2009, 43, 63-68. 63. Kaser S., Kaser A., Sandhofer A., Ebenbichler C.F., Tilg H., Patsch J.R.: Resistin messengerRNA expression is increased by proinflammatory cytokines in vitro. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2003, 309, 286-290. 64. Lee J.H., Chan J.L., Yiannakouris N., Kontogianni M., Estrada E., Seip R., Orlova C., Mantzoros C.S.: Circulating resistin levels are not associated with obesity or insulin resistance in humans and are not regulated by fasting or leptin administration: crosssectional and interventional studies in normal, insulin-resistant, and diabetic subjects. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2003, 88, 4848-4856. 65. Szuster-Ciesielska A., Daniluk J., Kandefer-Szerszeń M.: Serum levels of cytokines in alcoholic liver cirrhosis and pancreatitis. Arch. Immunol. Ther. Exp., 2000, 48, 301-307. Received: 2010-01-27. Revised: 2010-02-19. Accepted: 2010-03-03. Conflict of interest: none declared
Similar documents
trzustka
ultrasonografia endoskopowa. Ma ona znaczenie zarówno w diagnostyce zmian torbielowatych i nowotworowych guzów torbielowatych, jak i w nadzorowaniu minimalnie inwazyjnych procedur diagnostycznych...
More information