Injury to the mesothelial layer of the peritoneal membrane during peritoneal dialysis (PD) is implicated in loss of ultrafiltration capacity, but there are no validated biomarkers for mesothelial cell injury. Microparticles (MPs) are 0.1 to 1.0 µm membrane vesicles shed from the cell surface following injury and are sensitive markers of tissue damage. Formation of MPs in the peritoneal cavity during PD has not been reported to date.

Our results suggest that MPs are formed and accumulate in the peritoneal cavity during PD, possibly as a stress response. Assessing levels of MPs in PD effluents may be useful as a biomarker for peritoneal membrane damage. Contexte: Les lésions causées à la couche mésothéliale de la membrane péritonéale au cours d’une dialyse péritonéale (DP) sont impliquées dans la perte de capacité d’ultrafiltration. Toutefois, il n’existe aucun biomarqueur validé permettant la détection de ces lésions. Les microparticules (MP) sont des vésicules membranaires de 0,1 à 1,0 μm qui se détachent de la surface des cellules à la suite des lésions. Les microparticules sont sensibles aux marqueurs de dommages tissulaires. À ce jour, la formation de microparticules dans la cavité péritonéale au cours de la DP n’a pas été observée. Méthodologie: Nous avons conçu une étude de preuve de concept que nous avons menée dans un seul centre. Nous voulions déterminer si l’exposition à la solution de dialyse péritonéale induisait la formation de microparticules mésothéliales, ce qui pourrait indiquer la présence de dommages membranaires provoqués par la DP. Nous avons mesuré les taux de microparticules dans les effluents de la DP par microscopie électronique, par analyse du suivi individuel de particules (Nanoparticle Tracking Analysis—NTA), en cytométrie de flux, par la mesure de l’activité pro-coagulante et par Western Blot. Résultats: L’analyse par NTA a identifié des particules allant de 30 à 900 nanomètres, dont le diamètre moyen était de 240 ±10 nanomètres. Les taux de MP ont augmenté d’une façon progressive au cours des quatre heures que durait la DP. La microscopie électronique a confirmé la taille et la morphologie de vésicules conformes aux caractéristiques des MP, de même que la présence de mésothéline en surface. L’analyse par Western Blot de fragments de MP a également indiqué la présence de mésothéline après 4 heures, ce qui suggère que les microparticules recueillies dans les effluents de dialyse pourraient provenir de cellules mésothéliales. Conclusions: Nos résultats suggèrent que des microparticules sont formées au cours de la DP et qu’elles s’accumulent dans la cavité péritonéale, possiblement en réponse au stress. Par conséquent, la mesure des taux de microparticules dans les effluents de DP pourrait s’avérer un bon biomarqueur pour indiquer la présence de lésions dans la membrane péritonéale.

We designed a single-center, proof of concept study to assess whether peritoneal solution exposure induces formation of mesothelial MPs suggestive of PD membrane injury. We examined MP levels in PD effluents by electron microscopy, nanoparticle tracking analysis (NTA), flow cytometry, procoagulant activity, and Western blot.

NTA identified particles in the size range of 30 to 900 nm, with a mean of 240 (SE: 10 nm). MP levels increased in a progressive manner during a 4-hour PD dwell. Electron microscopy confirmed size and morphology of vesicles consistent with characteristics of MPs as well as the presence of mesothelin on the surface. Western blot analysis of the MP fraction also identified the presence of mesothelin after 4 hours, suggesting that MPs found in PD effluents may arise from mesothelial cells. Conclusions: Our results suggest that MPs are formed and accumulate in the peritoneal cavity during PD, possibly as a stress response. Assessing levels of MPs in PD effluents may be useful as a biomarker for peritoneal membrane damage. Contexte: Les lésions causées à la couche mésothéliale de la membrane péritonéale au cours d’une dialyse péritonéale (DP) sont impliquées dans la perte de capacité d’ultrafiltration. Toutefois, il n’existe aucun biomarqueur validé permettant la détection de ces lésions. Les microparticules (MP) sont des vésicules membranaires de 0,1 à 1,0 μm qui se détachent de la surface des cellules à la suite des lésions. Les microparticules sont sensibles aux marqueurs de dommages tissulaires. À ce jour, la formation de microparticules dans la cavité péritonéale au cours de la DP n’a pas été observée. Méthodologie: Nous avons conçu une étude de preuve de concept que nous avons menée dans un seul centre. Nous voulions déterminer si l’exposition à la solution de dialyse péritonéale induisait la formation de microparticules mésothéliales, ce qui pourrait indiquer la présence de dommages membranaires provoqués par la DP. Nous avons mesuré les taux de microparticules dans les effluents de la DP par microscopie électronique, par analyse du suivi individuel de particules (Nanoparticle Tracking Analysis—NTA), en cytométrie de flux, par la mesure de l’activité pro-coagulante et par Western Blot. Résultats: L’analyse par NTA a identifié des particules allant de 30 à 900 nanomètres, dont le diamètre moyen était de 240 ±10 nanomètres. Les taux de MP ont augmenté d’une façon progressive au cours des quatre heures que durait la DP. La microscopie électronique a confirmé la taille et la morphologie de vésicules conformes aux caractéristiques des MP, de même que la présence de mésothéline en surface. L’analyse par Western Blot de fragments de MP a également indiqué la présence de mésothéline après 4 heures, ce qui suggère que les microparticules recueillies dans les effluents de dialyse pourraient provenir de cellules mésothéliales. Conclusions: Nos résultats suggèrent que des microparticules sont formées au cours de la DP et qu’elles s’accumulent dans la cavité péritonéale, possiblement en réponse au stress. Par conséquent, la mesure des taux de microparticules dans les effluents de DP pourrait s’avérer un bon biomarqueur pour indiquer la présence de lésions dans la membrane péritonéale.