Assessment of Intestinal Permeability and Inflammation Bio-Markers in Patients with Rheumatoid Arthritis

Abstract

Increased intestinal permeability and inflammation, both fueled by dysbiosis, appear to contribute to rheumatoid arthritis (RA) pathogenesis. This single-center pilot study aimed to investigate zonulin, a marker of intestinal permeability, and calprotectin, a marker of intestinal inflammation, measured in serum and fecal samples of RA patients using commercially available kits. We also analyzed plasma lipopolysaccharide (LPS) levels, a marker of intestinal permeability and inflammation. Furthermore, univariate, and multivariate regression analyses were carried out to determine whether or not there were associations of zonulin and calprotectin with LPS, BMI, gender, age, RA-specific parameters, fiber intake, and short-chain fatty acids in the gut. Serum zonulin levels were more likely to be abnormal with a longer disease duration and fecal zonulin levels were inversely associated with age. A strong association between fecal and serum calprotectin and between fecal calprotectin and LPS were found in males, but not in females, independent of other biomarkers, suggesting that fecal calprotectin may be a more specific biomarker than serum calprotectin is of intestinal inflammation in RA. Since this was a proof-of-principle study without a healthy control group, further research is needed to validate fecal and serum zonulin as valid biomarkers of RA in comparison with other promising biomarkers.

Rheumatoide Arthritis und das intestinale Mikrobiom – Ein potentieller Faktor in der Pathogenese der RA

“…Eigene Erfahrungen zeigen, dass RA-Patienten (Prä-RA und therapiert) erhöhte Zonulin-Spiegel im Blut und Stuhl aufweisen. Dabei zeigen unsere Ergebnisse einer Korrelationsanalyse eine signifikante Assoziation zwischen fäkalem Zonulin mit Serum Zonulin (p = 0.049; r = 0.2553) [36]. Zudem fanden sich auch Zusammenhänge zwischen Zonulin mit klinischen RA-Parametern.…”

“…Zudem fanden sich auch Zusammenhänge zwischen Zonulin mit klinischen RA-Parametern. Fäkales Zonulin korrelierte signifikant negativ mit dem Patientenalter und Serum Zonulin signifikant positiv mit der Krankheitsdauer [36].…”

“…Somit erlaubt die Messung von LPS im Blut, als Marker für mikrobielle Translokation, einen indirekten Nachweis einer Erhöhung der Darmpermeabilität [38]. Eigene Erfahrungen zeigen hohe LPS-Spiegel und einen signifikanten geschlechtsspezifischen Unterschied zwischen Frauen (Median: 0.36 ng/ml; IQR: 0.3-0.5 ng/ml) und Männern (Median: 0.33 ng/ml; IQR: 0-0.4 ng/mL) [36]. Bei allen weiblichen RA-Patienten (67 % bei männlichen RA-Patienten) waren die LPS-Spiegel im Plasma erhöht [36].…”

“…Eigene Erfahrungen zeigen hohe LPS-Spiegel und einen signifikanten geschlechtsspezifischen Unterschied zwischen Frauen (Median: 0.36 ng/ml; IQR: 0.3-0.5 ng/ml) und Männern (Median: 0.33 ng/ml; IQR: 0-0.4 ng/mL) [36]. Bei allen weiblichen RA-Patienten (67 % bei männlichen RA-Patienten) waren die LPS-Spiegel im Plasma erhöht [36]. Erhöhte LPS-Konzentra tionen, die mit gramnegativen Bakterien assoziiert sind, könnten somit einen möglichen Risikofaktor darstellen [36].…”

“…Bei allen weiblichen RA-Patienten (67 % bei männlichen RA-Patienten) waren die LPS-Spiegel im Plasma erhöht [36]. Erhöhte LPS-Konzentra tionen, die mit gramnegativen Bakterien assoziiert sind, könnten somit einen möglichen Risikofaktor darstellen [36].…”