Xanthogranulomatous Pyelonephritis is Associated with Higher Tissue Expression of Monocyte Chemotactic Protein-1

Abstract

Topic: Xanthogranulomatous pyelonephritis (XGP) is a chronic inflammation of the kidney characterized by destruction and replacement of its parenchyma with granulomatous tissue. It is associated with both chronic urinary obstruction and urinary tract infection (UTI). Methods: We studied two children with chronic ureteropelvic junction obstruction (UPJO) and recurrent UTI nephrectomized for poor kidney function. An intraoperative renal biopsy was taken to relate the presence of infiltrating monocytes plus tubular atrophy to tissue expression of monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1) and epidermal growth factor (EGF). XGP was diagnosed by a pathologist in both cases. Results: MCP-1 expression was significantly higher in the two patients compared with the controls or patients with uncomplicated UPJO. It also correlated with the extent of monocyte infiltration, whereas EGF was only significantly downregulated when compared with the controls. Conclusions: MCP-1 would seem to play a key role in the pathogenesis of XGP by mediating the recruitment of circulating monocytes or by cells resident in the interstitial space.

La pyélo-néphrite xantho-granulomateuse est associée a une expression tissulaire plus élevée de monocyte chemotactic protein-1

Buts: La pyélo-néphrite xantho-granulomateuse (XGP) est une inflammation chronique du rein caractérisée par une destruction et un remplacement du parenchyme par du tissu de granulation. Cela est associé à la fois à une obstruction urinaire chronique et des infections du tractus urinaire (UTI). Méthodes: Nous étudions deux enfants avec obstruction de la jonction pyélo-urétérale (UPJO) et des infections récurrentes du tractus urinaire néphrectomisé pour une mauvaise fonction rénale. Une biopsie rénale per-opératoire était réalisée pour préciser la présence de monocytes et une atrophie tubulaire avec une expression tissulaire de la monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1) et l'epidermal growth factor (EGF), XGP était diagnostiquée par un pathologiste dans les deux cas. Résultats: L'expression de MCP-1 était significativement plus élevée chez les deux patients comparés avec les contrôles ou les patients avec une UPJO non compliquée. Ceci est aussi à corréler avec l'augmentation de l'infiltration monocytaire alors que EGF était seulement significativement abaissé quand on le compare avec le groupe contrôle. Conclusion: MCP-1 semblerait jouer un rôle dans la pathogénie de XGP en recrutant les monocytes circulant ou par des cellules de l'espace interstitiel.

Pielonefritis xantogranulomatosa asociada con expresión tisular aumentada de proteína monocítica quimiotáxica-1

Objetivo: La pielonefritis xantogranulomatosa (XGP) es una inflamación crónica del riñón caracterizada por destrucción y sustitución de su parénquima por tejido granulomatoso. Se asocia con obstrucción urinaria crónica e infección del tracto urinario (UTI). Método: Estudiamos 2 niños con obstrucción de la unión ureteropélvica (UPJO) y UTI recidivante nefrectomizados por escasa función renal. Se tomó una biopsia renal intraoperatoria para relacionar la presencia de monocitos infiltrantes y atrofia tubular con la expresión tisular de proteína monocítica quimiotáxica-1 (MCP-1) y factor de crecimiento epidérmico (EGF). Se diagnosticó la XGP por un patólogo en ambos casos. Resultados: La expresión de MCP-1 estaba significativamente aumentada en los dos pacientes en comparación con los controles o con pacientes con UPJO no complicada. También se correlacionó con la extensión de la infiltración monocitaria mientras que el EFG solamente estaba significativamente disminuido en comparación con los controles. Conclusiones: La MCP-1 podría jugar un papel en la patogenia de la XGP mediante el reclutamiento de monocitos circulantes o por células residentes en el espacio intersticial.

Xanthogranulomatöse Pyelonephritis assoziiert mit höherer Nachweisbarkeit von chemotaktischen Monozyten Protein-1

Zielsetzung: Die xanthogranulomatöse Pyelonephritis (XGP) ist eine chronische Entzündung der Niere, welche durch eine Destruktion und Ersatz des Nierenparenchyms mit granulomatösem Gewebe gekennzeichnet ist. Sie geht mit einer Harnwegsobstruktion und einer Harnwegsinfektion (UTI) einher. Methode: Zwei Kinder, bei denen eine Nephrektomie wegen einer chronischen Obstruktion des uretero-pelvinen Übergangs (UPJO) und chronisch rezidivierenden Harnwegsinfektionen durchgeführt worden war, wurden analysiert. Intraoperativ wurden Nierenbiopsien entnommen, um die infiltrierende, zu einer Tubulusatrophie führenden Monozytendichte mit der Gewebskonzentration von Monozyten-chemotaktischem Protein-1 und dem Epidermal Growth Factor (EGF) korrelieren zu können. XGP wurde in beiden Fällen pathologisch-anatomisch bestätigt. Ergebnisse: Die MCP-1-Konzentration war bei beiden Patienten signifikant höher als bei Kontrollpatienten mit unkomplizierter UPJO. Sie war auch mit dem Ausmaß der Monozyteninfiltration korreliert. Hingegen war der EGF nur im Vergleich mit den Kontrollpatienten signifikant erniedrigt. Schlussfolgerungen: MCP-1 scheint eine Schlüsselrolle in der Pathogenese der XGP zu spielen, indem es entweder die Rekrutierung der Monozyten vermittelt oder durch ihre Zellverlagerung in den interstitiellen Raum.

Key words

xanthogranulomatous pyelonephritis - monocyte chemotactic protein‐1 - epidermal growth factor - hydronephrosis - children

Mots-clés

pyélo‐néphrite xantho‐granulomateuse - monocyte chemotactic protein‐1 - epidermal growth factor - hydronéphrose - enfant

Palabras clave

pielonefritis xantogranulomatosa - proteína monocítica quimiotáxica‐1 - factor de crecimiento epidérmico - hidronefrosis - niños

Schlüsselwörter

xanthogranulomatöse Pyelonephritis - Monozyten Protein‐1 - Epidermal Growth Factor - Hydronephrose - Kindesalter

References

• 1 Bartoli F, Gesualdo L, Paradies G. et al . Renal expression of monocytes chemotactic protein-1 and epidermal growth factor in children with obstructive hydronephrosis.  J Pediatr Surg. 2000;  35 569-572
• 2 Carpenter G, Cohen S. Epidermal growth factor.  Annu Rev Biochem. 1979;  48 193-216
• 3 Coles H S, Burne J F, Raff M C. Large-scale normal cell death in the developing rat kidney and its reduction by epidermal growth factor.  Development. 1993;  118 777-784
• 4 Cybulsky A V, Goodyer P R, McTavish A J. Epidermal growth factor receptor activation in developing rat kidney.  Am J Physiol. 1994;  267 F428-F436
• 5 Eddy A A. Interstitial macrophages as mediators of renal fibrosis.  Exp Nephrol. 1995;  3 76-79
• 6 Grandaliano G, Gesualdo L, Bartoli F. et al . MCP‐1 and EGF renal expression and urine excretion in human congenital nephropathy.  Kidney Int. 2000;  58 182-192
• 7 Harris K PG, Schreiner G F, Klahr S. Effect of leucocyte depletion on the function of the post-obstructed kidney in the rat.  Kidney Int. 1989;  36 210-215
• 8 Harris R C. Potential physiologic roles for epidermal growth factor in the kidney.  Am J Kidney Dis. 1991;  17 627-630
• 9 Kohaut E C, Tejani A. The 1994 annual report of the North American Pediatric Renal Transplant Cooperative Study.  Pediatr Nephrol. 1996;  10 422-434
• 10 Leonard E J, Yoshimura T. Human monocytes chemoattractant protein-1.  Immunol Today. 1990;  11 97-101
• 11 Levy M, Baumal R, Eddy A A. Xanthogranulomatous pyelonephritis in children.  Clin Pediatr. 1994;  33 360-366
• 12 Malek R S, Greene L F, DeWeerd J H, Farrow G M. Xanthogranulomatous pyelonephritis.  Brit J Urol. 1972;  44 296-398
• 13 Matthews G J, McLorie G A, Churchill B A, Steckler R E, Khoury A E. Xanthogranulomatous pyelonephritis in pediatric patients.  J Urol. 1995;  153 1958-1959
• 14 Nathan C F. Secretory products of macrophages.  J Clin Invest. 1987;  79 319-326
• 15 Stahl R A. Chemoattractant cytokines (chemokines) and immune renal injury.  Nephrol Dial Transplant. 1995;  10 307-309
• 16 Van Goor H, Ding G, Kees-Folts D, Grond J, Schreiner G F, Diamond J R. Macrophages and renal diseases.  Lab Invest. 1994;  71 456-464