Induction of eryptosis by uremic toxins

Abstract

Anemia is a major complication of chronic kidney disease. Chronic kidney disease is associated with enhanced suicidal erythrocyte death (eryptosis). Eryptosis is characterized by cell shrinkage and by cell membrane scrambling with phosphatidylserine-exposure at the erythrocyte surface. Triggers of eryptosis include increase of cytosolic Ca2+-activity ([Ca2+]i), which could be sensitized by ceramide. This study explored the effect of two important uremic toxins acrolein and indoxyl-sulfate on eryptosis. Results from this study indicate that, the two uremic toxins acrolein and indoxyl sulfate stimulate eryptosis, an effect at least in part due to increased [Ca2+]i and stimulation of ceramide formation, which sensitizes for cytoplasmic Ca2+. These results suggest that acrolein and indoxyl-sulfate could participate in chronic kidney disease induced eryptosis and possible subsequent anemia.

Anämie ist eine schwerwiegende Komplikation der chronischen Nierenerkrankung. Die chronische Niererkrankung ist assoziiert mit einem vermehrten suizidalen Erythrozytentod (Eryptose). Eryptose ist charakterisiert durch Zellschrumpfung und Zerhackung der Zellmembran mit Freilegung von Phosphatidylserin an der Zelloberfläche. Auslösend für Eryptose kann eine Erhöhung der intrazellulären Ca2+-Aktivität ([Ca2+]i) sein, worauf Ceramid sensibilisierend wirkt. Diese Studie untersuchte die Wirkung der zwei Urämietoxine Acrolein und Indoxyl-Sulfat auf die Eryptose. Die Ergebnisse zeigen, dass Acrolein und Indoxyl-Sulfat Eryptose auslösen kann, was zum Teil auf eine erhöhte ([Ca2+]i) und einer Stimulation der Ceramid Bildung zurückgeht, welche für ([Ca2+]i) sensibilisiert. Dies deutet darauf hin, dass die Urämietoxine Acrolein und Indoxyl-Sulfat eine Rolle in der mit der chronischen Nierenerkrankung assoziierten Eryptose und Anämie spielen könnten.