Incisionnelle hernie récidive par …

Incisionnelle hernie récidive par ...

Incisionnelle récidive de la hernie à travers le profilage génomique: une étude pilote

Objectif

Bien que les facteurs de risque de situation pour la formation d’éventration sont connus, les méthodes utilisées pour déterminer qui seraient les plus susceptibles de développer un ne sont pas fiables. Nous avons supposé que les patients atteints de hernies cicatricielles récurrentes peuvent posséder des profils uniques d’expression génique.

Méthodes

fascia de la peau et intactes ont été recueillies à partir de 15 contrôle normal (NC) patients sans antécédents de hernie et 18 patients présentant récidivante éventration (RH) réparation. l’analyse des microréseaux a été réalisée en utilisant des puces génome microarray entières sur NC (n &# X000a0; =&# X000a0; 8) et RH (n &# X000a0; =&# X000a0; 9). Ces échantillons ont ensuite été étudiés en utilisant une matrice PCR spécifique de voie contenant des gènes liés à la fibrose.

Résultats

les données de biopuces ont révélé des différences distinctes dans les profils d’expression génique entre les patients RH et NC. Cent soixante-sept gènes dans la peau et 7 gènes dans le fascia ont été exprimés de manière différentielle, dont 8 directement impliqués dans la synthèse du collagène. En particulier, GREMLIN1. ou la protéine morphogénétique osseuse antagoniste 1, a été sous-exprimé dans la peau (pliez&# X000a0; =&# X000a0; 0,49, p &# X000a0;&# X0003c;&X000a0 # 10; &# X02212; 7. q &# X000a0; =&# X000a0; 0,0009) et le fascia (replier&# X000a0; =&# X000a0; 0,23, p &# X000a0;&# X0003c;&X000a0 # 10; &# X02212; 4. q &# X000a0; =&# X000a0; 0,095) des patients RH par rapport à NC. Les données du tableau PCR soutenus précédents rapports ont diminué I ratios / III dans la peau des RH par rapport à NC (moyenne collagène&# X000a0; =&# X000a0; 1,51&# X000a0;&# X000b1;&# X000a0; 0,73 vs. moyenne&# X000a0; =&# X000a0; 2,26&# X000a0;&# X000b1;&# X000a0; 0,99; unilatéral t tester, p &# X000a0; =&# X000a0; 0,058).

Conclusion

À notre connaissance, ceci est la première analyse à base de microréseaux pour montrer les profils d’expression des gènes distincts entre la peau et le fascia des patients RH et NC et le premier rapport d’une association entre GREMLIN1 et la formation d’éventration. Nos résultats suggèrent que les profils d’expression génique peuvent agir en tant que marqueurs de substitution qui stratifient patients en différents groupes à risque pour le développement d’une hernie avant leur chirurgie initiale.

matériel supplémentaire électronique

La version en ligne de cet article (doi: 10.1007 / s10029-012-0923-4) contient du matériel supplémentaire, qui est disponible pour les utilisateurs autorisés.

Mots clés: hernie ventrale, Récurrence, biopuces, GREM1. L’expression des gènes, le collagène rapport I / III

introduction

Incisionnelle réparation d’une hernie comprend une proportion importante d’un chirurgien général&la pratique; # x02019. L’incidence des éventrations se situe 2-11&# X000a0;%, avec un taux de récurrence importante rapporté entre 10 et 50&# X000a0;% [1]. Sur la base de cette estimation, 100.000 réparation des hernies cicatricielles sont prévus pour être exécutés chaque année un coût de 2,5 milliards $ [1]. Alors que les taux de récidive ont diminué en utilisant maille prothétique dans la réparation, un nombre important de patients développent des récurrences multiples avec des estimations dans la littérature, allant de 5 à 20&# X000a0;% [2].

Plusieurs facteurs de risque pour le développement de hernies cicatricielles ont été identifiés, y compris l’infection des plaies, la distension abdominale, des complications pulmonaires, le sexe masculin, l’âge et l’obésité [1]. Bien que les facteurs de risque pour les éventrations récurrentes ont également été évalués, la littérature est controversée à l’égard de beaucoup d’entre eux, tels que l’indice de masse corporelle, l’ascite, de grandes hernies dépassant 10&# X000a0; cm de largeur ou de la longueur, continue de fumer, de levage au travail, et les troubles de la cicatrisation (par exemple hématome, sérome, infection) [1].

Les données actuelles suggèrent que éventrations sont souvent causés par une défaillance du début de la cicatrisation chirurgicale [3]. Depuis collagène I fournit la force de traction sur le tissu conjonctif et le collagène immature III trouvé dans les premières blessures est plus faible, les enquêtes sur le collagène I à III rapport ont démontré une diminution de la proportion de patients atteints de hernies directes et indirectes par rapport aux témoins [4. 5]. Cette diminution du taux de collagène I / III a été attribuée à l’augmentation relative de la synthèse du collagène III, et a également été observée dans les éventrations [4. 6]. De plus, une diminution de collagène rapport I / III dans éventrations soutient la possibilité d’un groupe à haut risque plus sensibles à la formation d’une hernie [7]. White et ses collègues ont réalisé une étude immunohistochimique préliminaire examinant la peau et le fascia de 16 patients atteints de hernie cicatricielle pour le collagène I et III et comparé le ratio à foregut normale recueillies auprès de patients bariatriques [8]. Ils ont constaté une diminution significative du ratio dans la peau des patients atteints de hernie, mais n’a trouvé aucune différence dans le fascia [8].

Bien que les patients avec du collagène et du tissu conjonctif, telles que les maladies d’Ehlers&# X02013; Danlos, l’ostéogenèse imparfaite, et Marfan&# X02019; syndrome de, sont connus pour former des hernies, il n’y a pas de données sur les prédispositions génétiques potentiels à la formation d’une hernie chez les patients autrement normales [9 &# X02013; 11]. Nous avons supposé que la formation d’éventration récurrente peut être due à des différences subtiles dans l’expression des gènes (ARNm) des profils qui modifient finalement la guérison des plaies. Nous avons conçu une étude pilote comparant la peau et le fascia de hernie récurrente (RH) patients à ceux qui ont subi une cholécystectomie laparoscopique (contrôle normal, Caroline du Nord) afin d’identifier les profils génomiques distincts dans les deux populations de patients.

Méthodes

Les échantillons de patients et l’acquisition de tissus

Après avoir obtenu l’approbation de la CISR et de recevoir le consentement approprié éclairé, 33 patients ont participé à cette étude. Les patients étaient admissibles si elles étaient 18&# X000a0; ans ou plus et ont subi la réparation laparoscopique d’une hernie ventrale ou incisional récurrente. Les patients ont été exclus si elles étaient moins de 18 ans; eu une histoire de l’utilisation de stéroïdes, de BPCO sévère, pulmonaire, ou de troubles du tissu conjonctif; ou étaient prisonniers. Dix-huit patients avec au moins une éventration récurrente présentés pour laparoscopique incisional réparation d’une hernie. Les contrôles étaient désignés 15 patients sains sans antécédents de hernie et ont subi une cholécystectomie laparoscopique. environ 1&# X000a0; cm 2 de peau et le fascia a été retiré du site de placement de trocart, éloignée de la hernie ou anciennes incisions. Les échantillons de tissu ont été divisés et placés dans les deux 10&# X000a0;% formaline tamponnée ou RNALater&# X02122; RNA Stabilization Reagent (Qiagen, Valencia, CA). Le tissu a été stocké dans le RNAlater&# X02122; jusqu’à 48&# X000a0; h à température ambiante. Environ 100&# X02013; 150&# X000a0; mg de tissu a été utilisé pour l’isolement de l’ARN.

l’isolement de l’ARN et l’amplification d’ARN

L’ARN total a été isolé à partir des échantillons de peau et le fascia en suivant le fabricant&le protocole du RNeasy; # x02019 &# X000ae; Tissue Lipid Kit Mini (Qiagen) en utilisant un homogénéisateur de rotor et le traitement par la DNase sur la colonne. L’ARN total a été amplifié en utilisant le WT-Ovation&# X02122; Protocole pico système d’amplification de l’ARN (NuGen, San Carlos, CA) comme décrit précédemment [12. 13].

étiquetage d’ADNc, la quantité d’ARN et de la qualité, et microarray

Sur les 33 patients inscrits, 8 NC et 9 patients RH ont été choisis pour l’analyse des microréseaux en fonction de la quantité, la qualité et l’intégrité de l’ARN. Pour chaque peau et échantillon de fascia, 1,5&# X000a0;&# X003bc; g marqué à la biotine, l’ADNc amplifié a été hybridé à un Sentrix &# X000ae; Human-6 v.2 génome entier expession BeadChips (Sentrix WG-6 Human; Illumina, San Diego, CA) comme décrit précédemment [13].

Validation par RT-PCR quantitative (qPCR) et le réseau de PCR

L’ADNc a été généré à partir de 10&# X000a0; ng des mêmes échantillons d’ARN total que ceux utilisés pour l’expérience de microréseau (15 patients analysés par microarray avec des quantités suffisantes de rester ARN de haute qualité) et SuperScript&# X02122; Platinum III &# X000ae; Kit en deux étapes avec qPCR SYBR &# X000ae; Green (Invitrogen Carlsbad, CA). Pour col1a et GREM1. qPCR a été réalisée sur la StepOne&# X02122; Système PCR en temps réel (Applied Biosystems, Foster City, CA) en utilisant GAPDH en tant que gène de référence, tel que décrit précédemment [13]. Un tableau PCR, en se concentrant sur l’expression de 84 gènes clés liés au remodelage des tissus dérégulée lors de la cicatrisation des plaies, a également été réalisée sur ces 15 patients de Global Biologics (Columbia, MO). En bref, la quantité d’ARN et de pureté ont été évalués à l’aide NanoDrop ND-2000 (Nanodrop Technologies, Wilmington, DE, USA). l’intégrité de l’ARN a été évaluée en utilisant l’algorithme d’intégrité de l’ARN généré par le Bioanalyseur 2100 avec les réactifs eucaryote ARN Pico Series II (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA). Les valeurs RIN allaient de 5 à 8. L’ARN a été transcrit inverse avec le RT 2 kit First Strand cDNA (SABiosciences, Frederick, MD), et qPCR a été réalisée en utilisant la fibrose humaine RT 2 Profiler&# X02122; Tableau PCR Système (SABiosciences, Frederick, MD) et l’instrument Roche LightCycler480. Dans le cadre du processus d’évaluation de la qualité qPCR, chaque échantillon a été évalué pour la présence de contamination d’ADNc génomique, suivi de trois PCR positive et trois contrôles de la transcriptase inverse. Le ménage choisi ou gène de référence, Rpl13a. a été sélectionné à partir d’un panel de cinq gènes de ménage sur le réseau basé sur la gamme d’expression la plus uniforme dans tous les échantillons. GREM1 et col1a les données qPCR ont été comparées statistiquement en utilisant un échantillon de deux t test sur le &# X02206;Ct valeurs. Les données du tableau de PCR ont été comparés entre les groupes en utilisant un modéré t test sur le &# X02206;Ct des valeurs aussi longtemps que le gène a été considéré pour être exprimé de façon fiable (Ct &# X000a0;&# X0003c;&# X000a0; 35 à 75&# X000a0;% des échantillons) [14].

immunohistochimie

Les spécimens ont été fixés dans 10&# X000a0;% formaline tamponnée, régulièrement traité, noyé dans de la paraffine, et coupé à 4&# X000a0;&# X003bc; m. L’immunohistochimie a été réalisée en utilisant la peroxydase de raifort automatisé selon Autostainer / Envision Plus (Dakocytomation, Carpenteria, CA) comme décrit précédemment [15. 16].

L’analyse statistique des données de microréseau

L’analyse des données d’expression génique de puces à ADN a été principalement réalisée à l’aide du logiciel R open-source (R Foundation, Vienne, Autriche). Tous les gènes considérés &# X0201c; non détectable&# X0201d; (Détection de logiciels Illumina&# X000a0;&X0003c # 1;&# X000a0;%) dans&# X000a0;&# X0003e; 50&# X000a0;% des échantillons de patients ont été exclus de nouvelles analyses statistiques afin de réduire les faux positifs. filtrage non spécifique a également été effectuée pour éliminer les gènes avec une faible variabilité comme décrit précédemment [17]. Analyse différentielle de l’expression génique a été effectuée en utilisant un modéré t statistiques appliquées dans le journal2 -intensité normalisée transformée pour chaque gène en utilisant une approche bayésienne empirique [14]. Ajustement pour les tests multiples a été effectuée en utilisant la méthode du taux de fausses découvertes de Benjamini et Hochberg avec une coupure de signification q &# X000a0;&# X0003c;&# X000a0; 30&# X000a0;% [18], puisque la liste des gènes découverts était relativement faible. Nous déclaré un gène exprimé de manière différentielle si elle était statistiquement significative après ajustement pour les tests multiples et avait un facteur de changement&# X000a0;&# X02265;&# X000a0; 1,5 (soit sur- ou sous-exprimés).

L’ontologie génétique (GO) Les analyses ont été effectuées sur la liste résultant de gènes significativement différents pour tester leur association avec des termes GO établis de façon indépendante pour faire la connaissance sur les fonctions communes des gènes différentiellement identifiés. Nous avons effectué des analyses pour GO surreprésentation des processus biologiques, fonction moléculaire et ontologies de composants cellulaires, ce qui a généré un rapport de cotes (OR) et p Modes de valeur pour chaque catégorie GO, en utilisant décrites précédemment [13]. Un petit p valeur (&# X0003c 0,05) et une grande OU a indiqué que le nombre de gènes sélectionnés associés à un terme donné (par exemple de guérison des plaies) était plus grande que prévu en raison du hasard. catégories GO contenant moins de 10 gènes représentés sur le tableau ne sont pas considérés comme des indicateurs statistiquement fiables et ne sont pas signalés, même si elles sont importantes.

Résultats

Démographie

Données démographiques pour les 33 patients inscrits et le sous-ensemble de 17 patients dont les échantillons ont été analysés par microarray sont indiqués dans le tableau&# X000a0; 1. La majorité (26/33) des patients inscrits étaient des femmes, et tous sauf un échantillon analysé par microarray étaient des femelles. Les groupes RH et NC analysés par microarray étaient comparables (p &# X000a0;&# X0003e;&# X000a0; 0,05) sur toutes les données démographiques, sauf le diabète (p &# X000a0; =&# X000a0; 0,03) et la chirurgie précédente (p &# X000a0; =&X000a0 # 0,01), ni de ce qui est inattendu dans ces populations.

Démographie des patients inscrits et le sous-ensemble analysés par microarray

Identification de l’expression différentielle des gènes dans la peau et le fascia des patients RH via microarray

les données de puces à ADN Illumina a révélé que 142 gènes complets et 25 étiquettes de séquences exprimées (EST) pour un total de 167 gènes ont été exprimés de manière différentielle dans la peau, et 6 gènes complets et 1 EST ont été exprimés de manière différentielle dans le fascia pour un total de 7 gènes. Alors que les résultats complets sont inclus dans les ressources en ligne 1 et 2, une liste représentative des gènes est rapporté dans les tableaux&# X000a0; 2 et &# X200B; et3. 3. Ceux-ci ont été choisis en fonction de notre intérêt pour la formation d’une hernie et la cicatrisation des plaies, ainsi que la régulation de la transcription et de l’immunologie.

gènes sélectionnés à partir de la peau des patients RH significativement sur- ou sous exprimés en comparaison avec la peau de NC, dans l’ordre croissant du changement de pliage (NC / RH)

gènes sélectionnés de fascia des patients RH sur- ou sous exprimés en comparaison avec fascia de patients NC dans l’ordre croissant du changement de pliage (NC / RH)

Huit gènes découverts ont été directement impliqués dans la synthèse du collagène (PCOLCE2. CTHRC1. COL1A1. COL3A1. COL4A1. COL5A1. COL5A2. et COL6A3 ). En outre, comme soutenue par la littérature, plusieurs ont été associées à la formation d’une hernie, Ehlers&# X02013; Danlos et de Marfan&# X02019; syndrome de (par exemple COL1A1. COL3A1. COL5A1. FBN1. et TIMP1 ).

Un roman et un gène inattendu trouvé pour être statistiquement significative à la fois la peau et le fascia a été GREMLIN1 (GREM1. aussi connu comme la cystéine knot superfamille 1, BMP Antagonist 1, CKTSF1B1 ; induite en haute glucose 2, IHG -2; et vers le bas régulé par vmos. DRM ) [19]. Dans le fascia, GREM1 avait un facteur de variation de 0,23 (q &# X000a0; =&# X000a0; 0,095, p &# X000a0;&# X0003c;&X000a0 # 10; &# X02212; 4), tandis que dans la peau, il a été constaté d’avoir un facteur de variation de 0,49 (q &# X000a0; =&# X000a0; 0,0009, p &# X000a0;&# X0003c;&X000a0 # 10; &# X02212; 7). GREM1 était sous exprimée dans la peau et le fascia des patients RH par rapport à NC.

l’analyse génétique de l’ontologie des gènes exprimés de manière différentielle

Les analyses de l’ontologie Gene ont été réalisées pour déterminer s’il y avait des fonctions communes ou des termes descriptifs qui étaient statistiquement abondants dans la liste des gènes exprimés de manière différentielle, telle que quantifiée par des rapports de cotes. Bien que la liste des gènes de fascia était trop clairsemée pour l’analyse, dans la peau, nous avons trouvé plus de 53 processus biologique (BP) termes enrichis, 18 fonction moléculaire (MF) termes enrichis, et 10 composants cellulaires (CC) termes (Ressources en ligne 3, 4, et 5).

Table&# X000a0; 4 représente un échantillon de processus biologiques importants que nous avons trouvé pour être différentiellement enrichi dans la peau. Par exemple, dans la peau des patients RH, de nombreux gènes exprimés de manière différentielle ont été jugées plus abondantes que prévu dans les processus biologiques tels que: réponse à la blessure; la régulation de la réponse immunitaire; activation des protéines plasmatiques en réponse inflammatoire aiguë; processus métabolique lipidique; développement organismal multicellulaire; et l’adhésion cellulaire. En outre, ces analyses illustrer le fait que de nombreux gènes tels que les gènes de collagène ont des fonctions différentes et apparaissent dans plusieurs catégories BP. Par exemple, COL3A1 et FBN1 ont été associés à une réponse à la cicatrisation, la coagulation du sang, la régulation des fluides corporels, ainsi que le développement d’organes. COL3A1 a également été associée à la régulation de la réponse immunitaire, la régulation du processus de organismal multicellulaire, la régulation négative de la réponse à un stimulus, cellule&# X02013; matrice adhérence, et la régulation négative du processus de système immunitaire.

Certains résultats de l’analyse GO des processus biologiques dans la liste des gènes exprimés de manière différentielle à partir d’échantillons de peau

La validation de l’expression des gènes par PCR quantitative et PCR matrice

Sur la base des résultats de puces à ADN Illumina, COL1A1 et GREM1 ont été sélectionnés pour la validation par qPCR. COL1A1 a été surexprimé (2,33 fois) dans la peau des patients RH par rapport à NC, mais était sous exprimé (0,34 fois) dans le fascia. GREM1 était sous exprimé à la fois dans la peau (2,6 fois) et le fascia (11,2 fois) des patients RH en comparaison avec NC (ressources en ligne 6). Afin d’explorer la relation entre d’autres gènes de cicatrisation pertinents, tels que COL1A1 et COL3A1. une matrice de PCR a été utilisée pour mesurer l’expression du gène sur un sous-ensemble des échantillons de 15 patients restants. Quatre-vingt gènes sur la matrice PCR ont été exprimées de manière fiable et ont été analysés pour les différences. Les résultats du tableau de PCR ont confirmé les données de puces à ADN, comme illustré par la forte accord du changement de pliage (Pearson r &# X000a0; =&# X000a0; 0,74, p &# X000a0;&# X0003c;&X000a0 # 10; &# X02212; 7) parmi les 39 gènes communs aux deux tableaux qui étaient détectables (Fig.&# X000a0; 1 ). Les 22 gènes avec de grandes variations de pliage trouvés par matrice PCR sont présentés dans le Tableau&# X000a0; 5. avec les résultats pour l’ensemble des gènes de la matrice de PCR présentées dans des ressources en ligne 7. La répartition des taux d’expression du patient à partir de la matrice de PCR pour les quatre gènes exprimés de manière différentielle sélectionnés se chevauchent de moins de 50&# X000a0;% en moyenne (Fig.&# X000a0; 2).

Accord de microréseaux et les résultats du tableau de PCR. Les gènes qui ont été détectés à la fois sur la puce et la matrice PCR sont tracées en fonction de leur facteur de variation (RH / NC) pour chaque plate-forme. symboles de gènes en italiques gras indiquent qu’ils étaient significativement différentes .

Les gènes triés par pli changement (RH / NC) dans la peau par matrice PCR avec des changements de pliage &X0003e # 2; ou &# X0003c; 0,5 entre RH (n &# X000a0; =&# X000a0; 8) et NC (n &# X000a0; =&# X000a0; 7), où * désigne p &# X000a0;&# X0003c;&# X000a0; 0,05

des données d’expression génique au niveau des patients pour 4 gènes sélectionnés de tableau PCR avec le groupe médian indiqué par un ligne horizontale

rapport COL1 / COL3 par microarray, array PCR et immunohistochimie

Par microarray, COL1A1 /COL3A1 rapport dans la peau des patients RH était légèrement inférieur à celui des patients NC, mais n’a pas été significative (1,33 vs 1,46, p &# X000a0; =&# X000a0; 0,65). Des résultats similaires mais significatifs ont été trouvés pour COL1A2 /COL3A1 (0,59 vs 0,79, p &# X000a0; =&# X000a0; 0,02). Aucun de ces ratios étaient statistiquement différents dans le fascia. Immunohistochimie sur 5 patients ont démontré une plus grande intensité de coloration légèrement de COL3A1 que COL1A1 dans la peau et le fascia du patient SR par rapport à CN. L’analyse par PCR a révélé que la matrice expression génique de COL3A1 était supérieure à COL1A2 (La seconde chaîne alpha de la molécule de collagène 1) de la peau dans les deux groupes. D’après le fabricant, COL1A2 a été choisie parce qu’elle a été référencé plus souvent en relation avec la fibrose dans les bases de données publiques que COL1A1. Par ailleurs, le rapport entre COL1A2 /COL3A1 a diminué dans le groupe RH par rapport à NC (1,51 vs 2,26, p &# X000a0; =&# X000a0; 0,058, unilatéral t tester). Ces résultats concordent avec les rapports dans la littérature [4 &# X02013; 12].

Le ratio de l’expression des gènes COL1A2 /COL3A1. conjointement avec GREM1. a été exploré comme un moyen de stratifier les patients en NC ou RH. Nous avons également examiné COL1A2 et COL3A1 eux-mêmes (à savoir, non sous forme de rapport) en combinaison avec GREM1. Toutes les combinaisons de paires de ces 4 marqueurs ont été considérés comme des moyens de classer les patients dans leur groupe correct (RH ou NC) en utilisant une analyse discriminante quadratique (QDA). QDA peut être considéré comme une méthode qui donne la meilleure courbe (&# X0201c, limite de séparation&# X0201d;) qui peut être tirée afin de maximiser la séparation entre les moyens du groupe. Nous avons trouvé qu’en utilisant leave-one-out validation croisée, la combinaison de lt;GREM1. COL3A1 gt; (Figue.&# X000a0; 3) atteint la plus haute précision (86&# X000a0;%), suivie soit lt;COL3A1. COL1A2 gt; ou lt;COL1A2. COL1A2 /COL3A1 gt; à 73&# X000a0;% de précision, et lt;GREM1. COL1A2 gt; ou lt;GREM1. COL1A2 /COL3A1 gt; à 66&# X000a0;% de précision.

La capacité de la combinaison de GREM1 et COL3A1 l’expression du gène pour séparer les patients RH et NC. données de matrice de PCR ont été utilisées pour étudier l’utilité de l’expression des gènes GREM1 et COL3A1 comme marqueurs pour distinguer les patients RH et NC. La meilleure limite de séparation .

Discussion

La biologie moléculaire de la réparation des hernies est largement inconnue. Tout aussi claire est pourquoi la réparation des hernies cicatricielles, soit laparoscopique ou ouverte, reviennent fréquemment. Nous avons conçu une étude pilote, en utilisant des microréseaux, pour identifier les profils de gènes potentiellement spécifiques chez les patients atteints éventrations récurrents (RH). Nous avons analysé la peau et le fascia de ces patients et les avons comparés à la peau et le fascia prélevés chez des patients sans antécédents de hernies (NC).

Notre étude est unique à la fois en utilisant une approche génomique basée (microarray et tableau PCR) et en prenant des échantillons de peau et fascia loin du site de l’éventration. L’acquisition de la peau et le fascia au début de la procédure, avant trocarts, nous a permis d’éviter le facteur de confusion des produits biologiques et des processus pathologiques qui se produisent dans la hernie (inflammation par exemple, la cicatrisation des plaies) qui pourrait fausser nos résultats. L’infection des plaies, par exemple, a été largement rapporté que le facteur pronostique indépendant le plus significatif pour éventration [1. 20 &# X02013; 22]. Bien que des facteurs techniques tels que le type de réparation ou l’utilisation de la maille ont été attribués à provoquer la récidive, ils ne l’expliquent tous les récurrences hernie [1]. Nous théorisé que les variations dans l’expression des gènes peuvent jouer un rôle dans la cicatrisation des plaies et la récurrence.

Nos expériences ont montré des profils d’expression des gènes distincts entre la peau et le fascia des patients RH et NC. Lorsque l’on compare les profils d’expression des gènes actifs, nous avons trouvé des gènes plus statistiquement significatifs dans la peau que le fascia. Nous avons trouvé une plus grande variabilité dans l’expression des gènes dans les fascia que la peau dans nos échantillons, ce qui est apparent graphiquement (Ressources en ligne 8 et 9). Comme une augmentation de la variance réduit la puissance pour détecter les différences, cela est l’explication la plus évidente pour la liste des gènes de fascia plus courte. Les fonctions des gènes de la peau ont été diverses et comprenaient la cicatrisation des plaies, la régulation de la transcription et de l’immunologie.

Le nombre clairsemé de gènes dans le fascia empêché GO analyse. Dans la peau, GO analyse élargie en outre à ces 53 fonctions BP, y compris la régulation des réponses immunitaires et inflammatoires, le développement d’organes et l’adhésion cellulaire. analyse GO a également révélé 10 CC et 18 catégories MF, avec la plupart des gènes associés à la région extracellulaire et la membrane plasmique, et l’activité d’inhibiteur de l’enzyme et la liaison du récepteur, respectivement. La relation de ces gènes à des fonctions biologiques connues peut aider à notre compréhension de la science fondamentale de la formation d’une hernie.

Une de nos découvertes les plus intéressantes a été modifié GREM1 expression dans la peau et le fascia des patients RH. A l’origine isolé à partir de la crête neurale de Xenopus comme une protéine morphogénétique osseuse (BMP), un antagoniste, GREM1 est un régulateur important de développement des membres et peut jouer un rôle dans la régulation de l’organogenèse, la structuration du corps, ainsi que la différenciation des tissus [19. 23. 24]. Des niveaux élevés ont été trouvés dans des cellules ne se divisant pas et différenciées telles que des neurones, des cellules épithéliales alvéolaires et des cellules caliciformes [19. 24]. Un ancien nom de GREM1 était IHG2 parce que son expression dans les cellules mésangiales glomérulaires a été i nduced par h aute g lucose, contrainte mécanique, et TGF&# X003b2; [25]. GREM1 il a été suggéré comme un modulateur de la prolifération cellulaire mésangiale et l’épithélium&# X02013; transdifférenciation mésenchymateuses dans le diabète et a été montré pour avoir une expression accrue dans divers modèles de la néphropathie diabétique, ainsi que d’être impliqué dans la physiopathologie des maladies fibrogenetic rénale progressive [26. 27]. En outre, le gène et l’expression de la protéine ont été rapportées dans des cultures de fibroblastes prélevés sur des patients atteints de sclérodermie systémique [28].

Bien que GREM1 n’a pas été associée à la formation d’une hernie ou la cicatrisation des plaies, il a été trouvé dans les cellules du stroma des carcinomes basocellulaires [29]. Ce groupe a également fait état d’une expression concomitante de Follistatin (FST ) Dans les cellules du stroma des carcinomes basocellulaires [29]. Fait intéressant, nos données montrent que FSTcomme 1 expression accompagnée GREM1 expression dans la peau des patients atteints de hernie cicatricielle récurrentes. Les résultats de la littérature soutiennent un rôle pour GREM1 la fibrose de la peau et les reins et suggèrent un rôle dans la formation d’une hernie. Le rôle potentiel des GREM1 devient en outre étayé lorsqu’il est vu du point de vue que les défauts dans la cicatrisation normale et contrainte mécanique sont fréquemment cités comme causes de la formation de la hernie et la récurrence. Bien que nos données de biopuces ont été validés par qPCR et PCR réseau, nous sommes en train de tester davantage le rôle de GREM1 dans une population expansée de patients.

gènes plus classiques d’intérêt de notre étude étaient les 8 gènes directement impliqués dans la synthèse du collagène et de ceux qui sont associés à la formation d’une hernie, Ehlers&# X02013; Danlos et de Marfan&# X02019; syndrome de tels que FBN1. Nos données sur COL1A1 et COL3A1 ont été validés par qPCR et PCR tableau. Le rapport du collagène I, du collagène III a diminué chez les patients SR par rapport à CN comme on pouvait s’y attendre d’après la littérature [4 &# X02013; 8]. Ces données sont renforcées par le fait que la diminution a été observée quelle que soit la chaîne alpha du collagène 1 a été analysée. Les manifestations cliniques de Marfan&# X02019; s suggèrent que des altérations de la stabilité du tissu conjonctif peuvent jouer un rôle important. Des mutations dans FBN1 sont connus pour provoquer Marfan&# X02019, le syndrome de et ont été associés à la stabilité des tissus [30]. Récemment, une étude a été réalisée sur immunohistochemcial cicatrice et régions nonscar de la peau humaine et fascia [30]. Les auteurs ont étudié 22 patients qui ont subi une laparotomie répétées: 12 avaient développé éventration et 10 n’a pas et ont été utilisées comme contrôle. Ils ont constaté que FBN1 peut être un facteur important pour la stabilité des tissus et la formation de hernie cicatricielle [30].

Bien que la taille de notre étude peut être considérée comme une limitation potentielle, il est important de souligner que ce fut une étude pilote limitée pour évaluer la faisabilité de savoir si la formation récurrente éventration est due à des profils d’expression des gènes qui modifient la cicatrisation des plaies différentes. La puissance statistique générée à partir d’une étude plus vaste qui pourrait incorporer des ajustements pour les variables démographiques devrait encore étayer nos résultats. Ces données seront utilisées pour améliorer notre connaissance de la biologie moléculaire de la formation de la hernie et la cicatrisation des plaies. En outre, les profils d’expression des gènes pourraient avoir des ramifications à la fois étroit et large. Par exemple, ils pourraient prédire quels patients hernie ventrale pourraient être plus susceptibles de se reproduire, et potentiellement offrir ciblées, des thérapies spécifiques au patient pour la prévention des éventration récurrentes telles que le type de maillage et de réparation méthode. Une étude limitée de cette possibilité a montré que la combinaison de GREM1 et COL3A1 ont un potentiel à cet égard (fig.&# X000a0; 3). Rien d’étonnant, puisque COL1A2. COL3A1. GREM1. et IL10 tous prometteurs en tant que biomarqueurs (soit individuellement, soit avec plus de force sous la forme d’un panneau) en raison du chevauchement minimal dans les groupes RH et NC pour chacun de ces gènes (Fig.&# X000a0; 2). D’un point de vue plus large, cependant, les profils peuvent être générés à partir d’un essai préopératoire qui serait également stratifier les patients dans les populations à faible et à haut risque de formateurs hernie potentiels ou guérisseurs de plaies pauvres. En fin de compte, cela conduirait à l’élaboration de méthodes de cicatrisation rapides et standardisés offrant un minimum ou pas de complications post-opératoires.

Conclusion

En résumé, en utilisant l’analyse des microréseaux, nous avons effectué pour la première fois une étude pilote l’ensemble du génome des patients qui ont éventrations récurrentes. Nous avons identifié les profils d’expression des gènes distincts chez ces patients et ont permis de mieux comprendre la formation de éventration récurrente. De plus, nous avons trouvé une association entre un nouveau gène à la littérature de la hernie, GREM1. et la formation d’éventration. A notre connaissance, ce rapport est le premier à démontrer une telle association. Sur la base de nos résultats, les profils d’expression des gènes peuvent agir en tant que marqueurs de substitution qui stratifient patients en différents groupes à risque pour le développement d’une hernie avant leur chirurgie initiale. Une enquête plus poussée à l’aide d’une grande population de patients est prévu pour étayer ces résultats et potentiellement fournir de nouveaux aperçus sur la formation d’une hernie, la cicatrisation des plaies, et finalement ciblée, la thérapie spécifique au patient.

matériel supplémentaire électronique

Les références

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