Parte 1: L'associazione degli anticorpi IgG del Toxoplasma Gondi e dei biomarcatori della malattia renale cronica

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Sfondo: Toxoplasma gondii(T.gondii) è un parassita che infetta più di 40 milioni di americani e provoca la toxoplasmosi. La maggior parte dei casi di toxoplasmosi è asintomatica; tuttavia, T. gondii è in grado di invadere organi come il rene, causando infezioni croniche e distruzione cellulare. Metodi: Questo studio si è concentrato sulla valutazione dell'associazione tra esposizione a T.gondi emalattia renale cronica(CKD) utilizzando i dati del 2009-2010 National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES). L'esposizione a T.gondi è stata valutata utilizzando lo stato dell'anticorpo Toxoplasma gondii lgG e lo stato diinsufficienza renale cronicaè stato valutato utilizzando i biomarcatori CKD. È stata eseguita la valutazione del tasso di rischio e della prevalenza nella popolazione. Inoltre, sono stati utilizzati modelli di regressione multivariata per studiare ulteriormente questa associazione dopo aver aggiustato le covariate sociodemografiche, antropometriche, comportamentali e cliniche comunemente associate alla disfunzione renale. RISULTATI: I partecipanti positivi all'anticorpo T.gondii lgG avevano livelli significativamente più elevati di biomarcatori di CKD, incluso il secondo rapporto albumina/creatinina (p=0.0376), la seconda albuminuria (p =0.0005), e albuminuria persistente (p<0.0001) compared="" to="" the="" negative="" participants.="" furthermore,="" there="" were="" statistical="" associations="" between="" t.gondii="" exposure="" and="" the="" status="" of="" ckd(negative="" vs.="" positive)(p="0.0001)," and="" between="" t.="" gondii="" exposure="" and="" the="" ckd="" stage="" (negative,="" stage="" 1...,="" stage="" 5)(p="0.0004)." without="" adjusting="" for="" age,="" the="" positive="" t.="" gondii="" participants="" had="" a="" significantly="" higher="" risk="" (27%="" higher)="" of="" having="" ckd="" than="" the="" negative="" participants="" (rrcrude="1.27," 95%="" ci:1.09-1.49).="" the="" age-adjusted="" prevalence="" of="" ckd="" was="" higher="" among="" toxoplasma-positive="" participants="" compared="" to="" the="" toxoplasma-negative="" participants="" (10.45="" vs.8.99).t.gondi="" infection="" was="" significantly="" associated="" with="" ckd(or="1.40," 95%="" ci="1.06-1.84,p=0.00447)" after="" adjusting="" for="" age,="" gender,="" race/ethnicity,="" and="" bmi.="" age="" was="" positively="" associated="" with="" ckd(or="8.89,95%" ci=""><0.0001) with="" the="" participants="" 45+years="" old="" being="" 8.89="" times="" more="" likely="" to="" have="" ckd="" than="" those="" who=""><45 years="" old,="" after="" adjusting="" for="" t.gondi="" infection,="" gender,="" race/ethnicity,="" and="" bmi.="" moreover,="" positive="" t.gondi="" increased="" the="" odds="" of="" ckd="" progression(or="1.41,95%" ci="1.07-1.86," p="0.0424)." conclusions:="" positive="" t.="" gondii="" igg="" antibody="" is="" associated="" with="" ckd="" and="" the="" progression="" of="" ckd="" stages.="" this="" association="" is="" more="" apparent="" among="" older="" people.="" further="" investigations="" are="" needed="" to="" examine="" these="" findings="" in="" different="" geographical="" locations="" and="" among="" differentially="" exposed="">

Parole chiave: toxoplasma; malattie renali; malattia renale; T. gondii

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1. Introduzione

1.1. Toxoplasma

Il Toxoplasma gondii (T.gondii) è un protozoo parassita che ha una distribuzione geografica mondiale; infetta più di 40 milioni di individui negli Stati Uniti d'America (USA), con un'elevata prevalenza tra i messicani americani e altri ispanici rispetto agli altri gruppi razziali/etnici. L'infezione da T.gondi provoca la toxoplasmosi, la principale causa di morte correlata a malattie di origine alimentare negli Stati Uniti [2]. La toxoplasmosi, nella maggior parte dei casi, non ha sintomi; tuttavia, l'infezione cronica si sviluppa quando il parassita invade gli organi e distrugge i tessuti formando le cisti.

T.gondi esiste in tre forme infettive: tachizoite (forma a riproduzione rapida), bradizoite (all'interno della ciste tissutale) e sporozoite (all'interno delle oocisti). Inoltre, il suo ciclo vitale comprende mammiferi e uccelli come ospiti intermedi, mentre i felini sono gli ospiti principali. I gatti vengono infettati dal Toxoplasma mangiando piccoli tessuti animali contenenti T.gondicysts; quindi le pareti delle cisti si dissolvono nello stomaco rilasciando bradizoiti, che si moltiplicano nella parete dell'intestino tenue e formano oocisti. Dopo 3-14 giorni di infezione, i gatti possono eliminare milioni di oocisti nelle feci [5]. Le oocisti escrete sporulano entro 1-5 giorni sopravvivendo alle condizioni ambientali e contaminando l'ambiente e l'acqua. Pertanto, l'ospite intermedio contrae T.gondi consumando cibo o acqua contaminati e il parassita è in grado di sopravvivere nei loro tessuti per diversi anni [6]. Inoltre, gli esseri umani possono essere infettati attraverso la trasmissione congenita o trapianti di organi come i trapianti di reni. All'interno del corpo umano, bradizoiti provenienti da centinaia di tachizoiti, circolano nel flusso sanguigno e invadono organi come cervello, cuore, fegato e reni, causandoinfiammazionee danno.

La suscettibilità alle infezioni e la patogenicità di T.gondi dipende dal ceppo, dallo stato del sistema immunitario e da fattori genetici. I T.gondistrains hanno diversi gruppi di genotipi, inclusi i tipi I, I e I, che sono diversi per distribuzione geografica e virulenza, con il ceppo di tipo II che è il ceppo più comune in Nord America [9]. Indipendentemente dal gruppo di ceppi, il sistema immunitario umano di solito previene la patogenicità della toxoplasmosi, ad eccezione delle donne in gravidanza e degli individui immunocompromessi. Quando le donne in gravidanza vengono infettate dal parassita, i tachizoiti possono attraversare la placenta e infettare il feto in via di sviluppo causando malattie, mancata crescita o anomalie. Inoltre, la patogenicità della toxoplasmosi è legata ad un aumento dello stress ossidativo e dell'infiammazione; quindi, è associato a varie malattie come malattie cardiache, disturbo ossessivo-compulsivo e schizofrenia. Inoltre, Babekir et al. [14] hanno indicato che la sieropositività per T.gondi è associata a livelli elevati di biomarcatori e marcatori clinici come trigliceridi (TG), pressione arteriosa sistolica (SBP), colesterolo lipoproteico a bassa densità (LDL), gamma-glutamil transferasi (GGT), e proteina C-reattiva (CRP). La diagnosi clinica della toxoplasmosi comprende test sierologici che rilevano gli anticorpi IgG e IgM T.gondi. Il test degli anticorpi IgG viene utilizzato per rilevare le fasi acute o croniche, mentre il test degli anticorpi IgM viene utilizzato per confermare le fasi acute.

1.2. Malattia renale cronica

La malattia renale cronica (CKD) è la graduale diminuzione della capacità del rene di filtrare il sangue[16]. Si stima che 37 milioni di persone negli Stati Uniti soffrano di insufficienza renale cronica; circa il 90% di loro non è consapevole di avere la malattia [17]. Il problema principale con l'insufficienza renale cronica è che la progressiva perdita della funzione renale è irreversibile e i sintomi tipici della disfunzione renale compaiono nella fase avanzata della malattia [18]. La progressione dell'insufficienza renale cronica porta all'accumulo di rifiuti tossici nel sangue, causando gravi complicazioni per la salute come ipertensione, malattie cardiache, ictus e mortalità [17]. L'accumulo di rifiuti tossici aumenta la produzione di specie reattive dell'ossigeno e contribuisce al danno tissutale; inoltre, il deterioramento della funzione renale indebolisce la risposta immunitaria e aumenta la vulnerabilità alle infezioni [19].

L'identificazione degli individui con un aumentato rischio di CKD consentirà un intervento precoce e ridurrà il carico della malattia. Pertanto, vengono riconosciuti diversi fattori di rischio, tra cui genotipo, età, sesso, razza e storia familiare [20]. L'insufficienza renale cronica è più comune tra gli anziani, le donne e gli adulti neri non ispanici [18]. Inoltre, l'obesità, il fumo e il diabete o l'ipertensione non controllati sono associati all'insufficienza renale cronica; inoltre, il danno renale acuto, le malattie cardiovascolari e i farmaci analgesici costituiscono dei rischi.

I biomarcatori comuni utilizzati per rilevaredisfunzione renalesono albumina e creatinina. L'albumina è una proteina che circola nel sangue con un rene ben funzionante che impedisce l'escrezione dell'albumina nelle urine. Pertanto, il livello di albumina nelle urine (albuminuria) viene utilizzato come indicatore della salute dei reni. La creatinina è un prodotto di scarto del metabolismo nel muscolo rilasciato nel sangue: un rene sano è in grado di filtrare la creatinina dal sangue.

CKD is diagnosed by the presence of a glomerular filtration rate (GFR)lower than 60 mL/min/1.73 m for at least three months or the presence of GFR greater than 60 mL/min/1.73 m² along with evidence of kidney injury. The common indicators of kidney injury are albuminuria, proteinuria, and an abnormal MRI kidney image. Albuminuria is indicated by the level of albumin in the 24h urine (>30 mg) or the level of albumin in the urine sample adjusted by urinary creatinine(>30 mg/g). Di conseguenza, l'albuminuria è classificata in tre stadi: normale(<30 mg/g),="" moderate="" (30-300="" mg/g),="" and="" severe="" (="">300 mg/g) [23].

L'insufficienza renale cronica progredisce per fasi; nelle prime fasi i reni sono ancora in grado di filtrare i rifiuti, mentre nelle ultime fasi i reni hanno perso la maggior parte delle loro capacità o hanno smesso di funzionare. Pertanto, la CKD ha cinque stadi: stadio 1 (danno renale lieve, eGFR maggiore o uguale a 90), stadio 2 (danno renale lieve, eGFR 60-89), stadio 3 (danno renale moderato, 30 e 59), stadio 4 (danno renale moderato/grave, eGFR15-29) ​​e stadio 5 (insufficienza renale, eGFR minore o uguale a 15)[24].

L'indagine NHANES incorpora la sorveglianza dimalattia renaletra la popolazione USA testando biomarcatori renali e renali e definendo quattro stadi di CKD utilizzando GFR stimato (eGFR) e albuminuria persistente stimata; l'albuminuria persistente viene utilizzata per determinare l'insufficienza renale cronica di stadio 1 e stadio 2.

I dati NHANES rivelano che la prevalenza di CKD tra la popolazione statunitense è in un trend stabile ed è associata con obesità e livelli elevati di FG, TG, TC e HDL [26,27]. I dati cumulativi di NHANES 2003-18 indicavano che la prevalenza di CKD tra le diverse razze era del 20 percento (bianchi non ispanici), 19 percento (neri non ispanici), 15 percento (ispanici) e 14 percento (altro) [27]. Tuttavia, c'è una tendenza crescente di CKD tra i messicani americani ed è necessario indagare ulteriormente sui fattori di rischio associati a questi gruppi.

1.3. Toxoplasma e CKD

Precedenti studi hanno indicato che i pazienti sottoposti a dialisi hanno un tasso più elevato di infezione attiva da Toxoplasma rispetto agli individui sani. Ciò potrebbe essere dovuto alla debolezza del sistema immunitario e alla riattivazione di un'infezione cronica da Toxoplasma [29]. Inoltre, le donne in gravidanza sieropositive a T. gondii avevano una creatinina sierica e un'urea nel sangue significativamente più elevate rispetto al gruppo sieronegativo 30. D'altra parte, l'insufficienza renale cronica può ridurre la risposta immunitaria all'esposizione a T. gondii e facilitare l'infezione da toxoplasmosi [31,32 ]. Pertanto, lo scopo di questo studio è indagare ulteriormente l'associazione tra T.gondi e CKD ed esplorare il significato di questa associazione tra i diversi gruppi demografici.

2. Materiali e metodi

2.1. Popolazione in studio

Il campione di questo studio era un sottocampione della popolazione del NHANES 2009-2010 che aveva 20 anni o più e testata per T.gondi. Il NHANES 2009-2010 è un'indagine stratificata a più stadi progettata per fornire un esame dettagliato dello stato di salute e nutrizionale di un campione rappresentativo a livello nazionale di individui non istituzionalizzati negli USA. Il National Center for Health Statistics del Centers for Disease Control and Prevention Institutional Review Board ha approvato i protocolli per NHANES 2009-2010 e tutti i partecipanti hanno dato il consenso informato. Il processo di campionamento ha incluso il campionamento di una contea da ciascuno dei 15 gruppi di contee, quindi segmenti di campionamento, famiglie e

persone delle contee selezionate. Le informazioni demografiche sono state raccolte attraverso un colloquio personale assistito da computer (CAPI).

2.2.Variabile di esposizione: T. gondii

Gli anticorpi di T. gondii sono stati analizzati con specifici kit immunoenzimatici Toxoplasma lgG (Bio-Rad, Redmond, WA, USA). I risultati sono stati riportati come UI/mL e codificati come positivi (233 UI/mL) o negativi (<27 iu/ml).="" samples="" with="" equivocal="" results="" (≥27="" iu/ml="" and=""><33 iu/ml)="" were="" repeated="" twice="" and="" confirmed="" as="">

2.3. Biomarcatori di insufficienza renale cronica

2.3.1. Primo e secondo rapporto albumina/creatinina

Il primo rapporto di creatinina dell'albumina (mg/g) è stato calcolato dividendo l'albumina urinaria casuale (prima raccolta) per la prima raccolta di creatinina urinaria. Il secondo rapporto di creatinina dell'albumina (mg/g) è stato calcolato dividendo la seconda raccolta di albumina per la seconda creatinina urinaria.

2.3.2. Prima e Seconda Albuminuria

Albuminuria was categorized using the calculated albumin-to-creatinine ratios: microalbuminuria (30-299 mg/g) and macroalbuminuria (>300 mg/g).

2.3.3. Albuminuria persistente

L'albuminuria persistente è stata definita dalla presenza di albuminuria sia nella prima che nella seconda urina.

2.3.4. Creatinina sierica (Scr)

Un metodo standardizzato è stato utilizzato per misurare la creatinina nel sangue. Un volume di campione è stato introdotto in una tazza di reazione contenente una soluzione alcalina di picrato. Le letture dell'assorbanza sono state effettuate a 520 nm tra 19 e 25 s dopo l'iniezione del campione. È stato dimostrato che il tasso di assorbimento è una misura diretta della concentrazione di creatinina nel campione.

2.3.5.eGFR

L'eGFR è stato stimato utilizzando la formula raccomandata da NHANES (formula di studio MDRD):

eGFR è stato classificato in cinque fasi in base agli intervalli di eGFR utilizzati nella classificazione CKD:

2.3.6.CKD

L'insufficienza renale cronica è stata classificata in negativa e positiva, con il positivo che rappresenta tutti gli stadi dell'insufficienza renale cronica. Le fasi della CKD includono:

2.4. Cooariates per l'adeguamento dei modelli

Le variabili utilizzate per l'adeguamento del modello includevano diabete, BMI, sesso, età, razza/etnia, consumo di alcol, fumo e uso di droghe. Questi sono i fattori di rischio più comuni associati all'insufficienza renale cronica [27].

2.5. Analisi statistica

L'analisi statistica è stata condotta utilizzando il pacchetto Survey in R (versione 4.0.2; R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria), considerando i pesi del sondaggio e il disegno di campionamento di NHANES. La valutazione dell'associazione tra T.gondi lgG e biomarcatori renali includeva analisi bivariate del chi quadrato di Rho-Scott, test t basati sul design e regressione logistica. La stratificazione e la stima del rapporto di rischio aggregato Mantel-Haenszel sono state utilizzate per studiare l'effetto confondente dell'età. Un valore p<0.05 was="" considered="" significant="" in="" all="" of="" these="" analyses.="" the="" regression="" models="" were="" adjusted="" for="" demographic,="" behavioral,="" and="" anthropometric="">