Role of transforming growth factor β1 and d-dimer in horses with severe gastrointestinal disease

Abstract

Antecedentes: En los seres humanos, el factor de crecimiento transformante beta peritoneal (TGF-β) se asocia con enfermedades peritoneales y la posterior formación de adherencias. No hay estudios sobre las concentraciones de TGF-β peritoneal en caballos con cólico plasma. Por otra parte, caballos con cólicos graves o con líquido peritoneal alterado al ingreso, así como los no sobrevivientes, tendrán mayores aumentos en el plasma y peritoneal de D- dímero. Objetivos: Los objetivos de esta tesis fueron: 1) Determinar las concentraciones en plasma y líquido peritoneal de TGF-β1 y TGF-β 3 en caballos con diferentes tipos de cólicos (no sometidas previamente a cirugía abdominal), 2) comparar estas concentraciones de acuerdo con el tipo de fluido peritoneal (trasudado, trasudado modificado y exudado), 3) comparar y correlacionar las concentraciones plasmáticas y peritoneales de TGF-β 1 y TGF-β3 y los tipos de líquido peritoneal según el grupo de los cólicos y la evolución clínica y 4) describir y evaluar la correlación entre TGF-β 1 y D- dímero. Métodos: Dos estudios clínicos se llevaron a cabo para el desarrollo de estos objetivos. Estudio 1: se obtuvo líquido peritoneal y plasma de 78 caballos con cólico y 8 caballos sanos. Los pacientes fueron clasificados de acuerdo al diagnóstico (obstrucciones, enteritis, trastornos isquémicos y peritonitis), el análisis del líquido peritoneal (trasudado, trasudado modificado y exudado), y el resultado (sobrevivientes y no sobrevivientes). Las concentraciones plasmáticas y peritoneales de TGF-β1 y TGF-β3 se determinaron por ELISA. Los datos se analizaron por pruebas paramétricas y no paramétricas. Un valor de P ≤ 0,05 fue considerado estadísticamente significativo. Resultados: Las concentraciones de líquido peritoneal de TGF-β1 fueron significativamente (P= 0,01) más altas en caballos con peritonitis en comparación con todos los otros grupos de cólico y controles. Los caballos con lesiones isquémicas tuvieron significativamente (P= 0,01) mayores concentraciones peritoneales de TGF-β1 en comparación con los controles y el grupo de caballos con obstrucciones. La concentración peritoneal de TGF-β1 también fue significativamente (P= 0,01) más alta en exudados en comparación con trasudados. Las concentraciones peritoneales de TGF -β1 y TGF-β3 y la concentración plasmática de TGF-β1 aumentaron significativamente en los caballos no sobrevivientes en comparación con los sobrevivientes (p= 0,001, P= 0,004 y P= 0,05, respectivamente). Estudio dos: se incluyeron 124 caballos con cólico y 12 caballos como grupo control. Los caballos con cólico fueron agrupados según el diagnóstico (obstrucciones, enteritis, problemas isquémicos, peritonitis y otros problemas mixtos), los resultados del análisis del líquido peritoneal (trasudado, trasudado modificado y exudado) y la evolución clínica (sobrevivientes y no sobrevivientes). Las concentraciones plasmáticas y peritoneales de D-dímero y las concentraciones peritoneales de TGF−β1 fueron significativamente mayores en los caballos con la enteritis, peritonitis y trastornos isquémicos en comparación con los caballos con obstrucciones intestinales. Las concentraciones peritoneales de dímero D y TGF-β1 fueron significativamente mayores en los caballos con líquido peritoneal alterado (trasudado modificado y exudado) en comparación con los caballos con el análisis normal de líquido peritoneal. La concentración de estas proteínas también fue significativamente mayor en el grupo con peritonitis y en caballos con líquido peritoneal alterado. Las concentraciones peritoneales y plasmáticas de dímero D en y TGF-β1 fueron mayores en los caballos no sobrevivientes. Se encontraron correlaciones significativas, entre débiles y fuertes, entre las proteínas evaluadas y el diagnóstico, la evolución clínica y el tipo de líquido peritoneal. Conclusiones: La concentración peritoneal de TGF-β1 y de dímero D fue mayor en los caballos con enfermedades gastrointestinales graves (lesiones isquémicas intestinales y peritonitis), en caballos con un fluido peritoneal alterado (exudado) y en los no sobrevivientes. La concentración peritoneal de TGF-β1 aumenta en caballos con enfermedad gastrointestinal grave como una respuesta anti-inflamatoria y podría estar correlacionado con alteraciones en el sistema fibrinolítico, manifestado principalmente por el aumento en las concentraciones plasmáticas y peritoneales de D-dímero.

Background: In humans, peritoneal transforming growth factor beta (TGF-β) is associated with peritoneal diseases and subsequent adhesion formation. No studies on plasma and peritoneal TGF-β concentrations in horses with colic are available. On the other hand horses with severe colic or with altered peritoneal fluid at admission, as well as non-survivors, will have greater increases in plasma and peritoneal D-dimer. Aims: The aims of this thesis were 1) To determine both plasma and peritoneal TGF-β1 and TGF-β3 concentrations in horses with different types of colic (not previously subjected to abdominal surgery), 2) to compare these concentrations according to the type of peritoneal fluid (transudate, modified transudate and exudate), 3) to compare and correlate plasma and peritoneal concentrations of TGF-β1 and TGF-β3 and the types of peritoneal fluid according to the colic group and outcome and 4) to describe and to assess the correlation between TGF-β1 and D-dimer. Methods: Two clinical studies were performed for developing these objectives. Study 1: Peritoneal fluid and plasma samples from 78 horses with colic and 8 healthy horses were obtained. Patients were classified according to diagnosis (obstructions, enteritis, ischemic disorders and peritonitis), peritoneal fluid analysis (transudate, modified transudate and exudate), and outcome (survivors and non-survivors). Plasma and peritoneal TGF-β1 and TGF-β3 concentrations were determined by ELISA. Data were analyzed by parametric a non parametric tests. A P≤0.05 was considered as statistical significant. Results: Concentrations of peritoneal fluid TGF-β1 were significantly (P=0.01) higher in horses with peritonitis in comparison with all other colic groups and controls. Horses with ischemic lesions had significantly (P=0.01) higher concentrations of peritoneal TGF-β1 in comparison with controls and the group of horses with obstructions. Peritoneal TGF-β1 concentration also was significantly (P=0.01) higher in exudates in comparison with transudates. Peritoneal TGF-β1 and TGF-β3 concentrations and plasma TGF-β1 concentration were significantly increased in non-survivors compared to survivors (P=0.001, P=0.004 and P=0.05, respectively). Study two: 124 horses with colic and 12 control horses were included. The horses with colic were grouped according to diagnosis (obstructions, enteritis, ischemic problems, peritonitis and other mixed problems), results of the peritoneal fluid analysis (transudate, modified transudate and exudate) and outcome (survivors and non-survivors). Plasma and peritoneal D-dimer concentrations and peritoneal TGF-β1 concentrations were significantly higher in horses with enteritis, peritonitis and ischemic disorders, when compared to horses with large intestinal obstructions. Peritoneal D-dimer and TGF-β1 concentrations were significantly higher in horses with altered peritoneal fluid (modified transudate and exudate) compared to horses with normal peritoneal fluid analysis. The concentration of these proteins was also significantly higher in the peritonitis group and in horses with altered peritoneal fluid. Peritoneal and plasma D-dimer concentrations and TGF-β1 were also significantly higher in non-survivors. There were significant correlations, from weak to strong, between the evaluated proteins and the diagnosis, the outcome and the type of peritoneal fluid. Conclusions: Peritoneal TGF-β1 and D-dimer concentration was higher in horses with severe gastrointestinal diseases (ischemic intestinal lesions and peritonitis), in horses with an altered peritoneal fluid (exudate), and in non-survivors. Peritoneal TGF-β1 concentration increases in horses with severe gastrointestinal disease as an anti-inflammatory response and could be correlated with alterations in the fibrinolytic system mainly manifested by increasing in the plasma and peritoneal D-dimer concentrations.