Analisi proteomica dei meccanismi sottesi alla malatia da reflusso gastroesofageo

La malattia da reflusso gastroesofageo (GERD) si divide in due categorie: malattia non erosiva (NERD) ed erosiva (ERD). Questi due fenotipi di GERD mostrano caratteristiche patofisiologiche e cliniche differenti. NERD è la forma più comune. Anche se ERD e NERD sono difficili da distinguere a livello clinico, la forma NERD possiede caratteristiche fisiologiche, patofisiologiche, anatomiche, e istologiche uniche. La replicazione cellulare dello strato basale si pensa sia una delle cause implicate nella resistenza della mucosa e nella difesa strutturale dell’epitelio. Diversi studi hanno dimostrato che la proliferazione cellulare è ridotta nella mucosa esofagea esposta ad insulti acidi e peptici cronici, in pazienti GERD, in più uno studio recente ha dimostrato che il recettore per i cannabinoidi CB1 era implicato nella riparazione delle ferite nella mucosa del colon. Sulla base di questi dati abbiamo valutato la presenza del recettore CB1 in biopsie della mucosa esofagea, di pazienti ERD, NERD e di controlli sani, tramite analisi Western Blot, Immunoistochimica e Real-Time PCR, dimostrando per la prima volta la presenza di questo recettore nell’epitelio dell’esofago e una riduzione dei suoi livelli di espressione nei pazienti ERD, camparati con i NERD e con i controlli sani. Successivamente, per chiarire meglio i meccanismi molecolari che caratterizzano ERD e NERD, abbiamo effettuato un analisi proteomica con la tecnica shotgun, la quale ha evidenziato un patter proteico di 33 proteine differenzialmente espresse in pazienti NERD vs ERD, sette delle quali confermate in wester Blot, e quattro in immunoistochimica. Concludendo i nostri risultati hanno confermato che ERD e NERD sono due entità distinte a livello proteico, e hanno proposto dei candidati biomarker per la diagnosi differenziale di ERD e NERD.

Gastroesophageal reflux disease (GERD) falls into one of two categories: non-erosive reflux disease (NERD) or erosive reflux disease (ERD). The two main phenotypes of GERD show different pathophysiological and clinical characteristics. NERD is the most common phenotypic presentation among GERD. Although separation of ERD and NERD on a clinical level is difficult, there are physiological, pathophysiological, anatomical, and even histological characteristics that are unique to NERD. Cell replication of basal layers is hypothesized to be one of the causes implicated in the resistance of the mucosa and structural epithelial defense. Several studies demonstrated that cell proliferation was reduced in esophageal mucosa exposed to chronic acid-peptic insult, in patients with GERD. In addition, a recent study demonstrated that cannabinoid receptor 1 was implicated in colon mucosa wound healing. Based on these findings, we investigated the presence of CB1 receptors in biopsies of esophageal mucosa, collected from GERD patients and healthy subjects. The biopsies were analyzed by Western Blot, Immunoistochemistry and Real-Time PCR. Our results showed, for the first time, the presence of CB1 receptors in human esophageal epithelium. In addition, we demonstrated that the levels of CB1 mRNA and protein in ERD subjects showed a reduction in comparison with NERD patients. In order to elucidate molecular features that characterize NERD an ERD, a shotgun proteomics approach was assessed. The comparison of the protein patterns between NERD and ERD subjects demonstrated a differentially expression of 33 proteins, seven of them were confirmed by Western Blot analysis, and four of them by immunoistochemistry. In conclusion our results confirmed that NERD and ERD disease could be considered two distinct entities of the same pathology, at protein level. This study proposes an array of candidate biomarkers to discriminate between non-erosive and erosive reflux disease.