M.E.(cvs)-wetenschap

december 22, 2011

TGF-β1 expressie in PBMCs bij CVS

Filed under: Immunologie — mewetenschap @ 2:35 pm
Tags: , , , , ,

In ‘TGF-beta in de hersenen’ hadden we het al over een dier-model voor vermoeidheid en TGF-β in het brein. We besloten dat een directe link tussen TGF-β en M.E.(cvs) (nog) niet was bewezen. In ‘TGF-beta – vermoeidheid, neuro-protektie’ gaven we de meeste relevante wetenschappelijke literatuur… Concentraties van bio-aktief ‘transforming growth factor’ beta (TGF-β) in serum bleken al hoger bij patiënten met M.E.(cvs) (zie bv. ‘Verhoogde neutrofiel apoptose bij CVS’) en er werd ook een effekt van inspanning op serum TGF-β vastgesteld.

Een chinese research-groep onderzocht de expressie van dit cytokine in mononcleairen (type witte bloedcellen) uit perifeer bloed bij M.E.(cvs)-patiënten. Deze bleek hoger dan bij gezonde controles en mensen met andere ziekten: wat nogmaals het belang van dit cytokine onderstreept…

 ————————-

Journal of the Formosan Medical Association (2011) 110, 701-704

Up-regulation of TGF-β1 mRNA expression in peripheral blood mononuclear cells of patients with Chronic Fatigue Syndrome

Hai-Ying Zhanga, Zhan-Dong Liub, Chao-Jun Hua, De-Xin Wangb,Yong-Bo Zhangb, Yong-Zhe Lia

a Department of Rheumatology and Clinical Immunology, Peking Union Medical College Hospital, Chinese Academy of Medical Science, Beijing 100730, China

b Department of Internal Neurology

Achtergrond/Doel: Er werd aangetoond dat de abnormaliteit in immuuncellen bij Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) patiënten nauw verbonden is met de participatie van TGF-β [transforming growth-factor beta]. Om de relatie tussen TGF-β1 en CVS te bestuderen, onderzochten we de mRNA-waarden van TGF-β1 in perifeer bloed mononucleaire cellen (PBMCs) bij patiënten met CVS.

Methodes: Er werd FQ-RT-PCR (‘fluorescent quantitative real-time reverse-transcription polymerase chain reaction’) aangewend om de TGF-β1 mRNA expressive te testen in PBMCs bij 63 CVS-gevallen, 50 ziekte-controles en 50 gezonde controles.

Resultaten: De gemiddelde waarde van TGF-β1 mRNA expressie bij CVS-patiënten was […] significant hoger dan bij de ziekte-controles […] en de gezonde controles […]. Er werd geen significant verschil gedetekteerd tussen ziekte- en gezonde controles (p > 0.05).

Besluit: De expressie van TGF-β1 in PBMCs is significant verhoogd bij patiënten met CVS. Dit zou gecorreleerd kunnen zijn met de the pathogenese van de ziekte.

Het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) wordt gekenmerkt door invaliderende vermoeidheid, aanzienlijke beperkingen qua concentratie en geheugen, en skelet- en spier-pijn. De pathogenese en etiologie van CVS blijven echter moeilijk te vatten. De incidentie van CVS in de westerse landen is ongeveer 0,2-0,5% en het treft vrouwen 2-4 keer meer dan mannen. Verscheidene bewijs-pistes suggereerden dat abnormale expressie van verscheidene cytokinen, zoals tumor necrose factor alfa (TNF-α), interleukine-6 (IL-6), ‘transforming growth-factor’ beta 1 (TGF-β1) en TNF-receptor 1 (TNFR1) betrokken zijn bij CVS. Een gen-profilering studie wees er op dat CVS een ziekte is met heterogene eigenschappen en andere studies suggereren tevens dat patiënten met CVS ook immunologische stoornissen en virale infekties hebben.

De TGF-β super-familie bleef zeer goed geconserveerd in het dierenrijk. Het is een multi-funktioneel cytokine dat een breed scala aan cellulaire processen regelt: cel-groei, differentiatie, vorming van de extracellulaire matrix, haematopoiese [vorming van bloedcellen], angiogenese [vorming van bloedvaten], chemotaxis [beweging van cellen als reaktie op een chemische prikkel] en immuun-reakties. Er werden drie isoformen (TGF-β1, TGF-β2 en TGF-β3) met vergelijkbare strukturen en in vitro biologische aktiviteiten geïdentificeerd in zoogdier-cellen. TGF-β1 is één van de meest krachtige isoformen die oorspronkelijk werd ontdekt […] en het is bekend geworden als een tumor-remmende factor omdat het groei-inhibitie en apoptose medieert. Er werden hoge waarden van bio-aktief TGF-β gevonden in het serum van patiënten met CVS in vergelijking met controles. Aangezien CVS een idiopathische aandoening is met als belangrijkste symptoom een diepe vermoeidheid, ontwikkelden Chao et al. [‘TGF-beta – vermoeidheid, neuro-protektie’] een muis-model voor het kwantificeren van vermoeidheid en vonden een verhoogde serum TGF-β-concentratie in muizen met vermoeidheid geïnduceerd door inoculatie met Corynebacterium parvum antigeen [stimuleert a-specifiek het afweer-mechanisme] of een relatief a-virulente stam van Toxoplasma gondii. Daarnaast vonden Kennedy et al. [‘Verhoogde neutrofiel apoptose bij CVS’] ook dat patiënten met CVS een verhoogde neutrofiel-apoptose en een hoge concentratie van aktief TGF-β hadden, wat suggereert dat de detekteerbare afwijking in immuuncellen bij patiënten met CVS nauw verbonden is met de betrokkenheid van TGF-β. Een recente studie van Tomoda et al. gaf echter aan dat wanneer perifeer bloed mononucleaire cellen van patiënten met CVS werden gekweekt met lipopolysaccharide of fytohaemagglutinine, deze patiënten significant lagere mRNA-waarden hadden en aanmaak van TGF-β1 dan normale controles. Zodoende zijn de funkties van TGF-β1 bij CVS nog niet duidelijk.

Gezien het bewijs dat TGF-β1 betrokken zou kunnen zijn bij de pathogenese van CVS, en dat de perifeer bloed mononucleaire cellen (PBMC) een indicator zijn voor abnormale biologische reakties, onderzochten we TGF-β1 mRNA expressie in PBMCs van patiënten met CVS m.b.v. FQ-RT-PCR. De relatie tussen TGF-β1 en de pathogenese van CVS werd ook geëvalueerd.

Materialen & methodes

Studie-patiënten

Er werden bloedstalen verzameld van 25 mannelijke en 38 vrouwelijke vrijwilligers (via het ‘Beijing Friendship Hospital’, leeftijd 23-58 jaar, gemiddeld 41) die de diagnose kregen overéénkomstig de diagnostische criteria voor CVS beschreven door de ‘U.S. Centres for Disease Control and Prevention’. De ‘Symptom Checklist 90’, de Hamilton depressie-schaal en de Wechsler geheugen-schaal werden toegepast om psychiatrische aandoeningen uit te sluiten. 50 gezonde vrijwilligers werden gebruikt als normale controles (21 mannen en 29 vrouwen, leeftijd 23-64 jaar, gemiddeld 38). Vijftig patiënten (5 met lever-kanker, 5 met long-kanker, 7 met diabetes mellitus, 8 met Systemische Lupus Erythematosus, 7 met Reumatoïde Arthritis, 2 met Multipele Sclerose, 7 met primair Sjögren syndroom, 2 met gonioma [bepaalde tumor] en 7 met primaire biliare cirrhose, waarvan 20 mannen en 30 vrouwen, leeftijd 21-69 jaar, gemiddeld 42) werden ook in de studie opgenomen als ziekte-controles. […]

Extractie van RNA uit PBMCs

FQ-RT-PCR

Statistische analyse

Resultaten

PBMCs RNA-bereiding

Analyse van de integriteit en hoeveelheid van het verkregen RNA toonde dat alle stalen een A260/280 verhouding ≥ 1.8 [maat voor de zuiverheid] hadden, met 2 duidelijke ribosomale RNA-banden op gel-analyse, suggererend dat het bij deze experimenten verkregen RNA intact was, zonder degradatie.

FQ-RT-PCR

Om de juistheid van de PCR-produktie te bevestigen, werden de PCR-produkten op een 2% agarose-gel gelopen, gekleurd met ethidium-bromide en een beeld aangemaakt onder ultraviolet licht. In elke baan kon duidelijk  een produkt tussen 100-200 baseparen worden geobserveerd, consistent met de lengte (161 bp) van het doelwit-gen. De smelt-curves van de kwantitatieve PCR vertoonden twee zichtbare pieken (b-actine & TGF-β1), wat er op wijst dat er zeer weinig niet-specifieke produkten bij de reaktie voorkomen. […] Er werd geen significant verschil gevonden tussen de ziekte controle-groep en gezonde controles qua waarden voor TGF-β1 mRNA (p > 0.05). […] De expressie van TGF-β1 in de CVS-groep was significant hoger vergeleken met die van de ziekte en gezonde controlegroepen […].

Bespreking

Hoewel de pathofysiologie van CVS niet duidelijk is, vertonen CVS-patiënten abnormale immuun-responsen. In onze studie vonden we dat de TGF-β1 mRNA expressie in PBMCs bij 63 CVS-gevallen was toegenomen vergeleken met die van ziekte- en gezonde controles. Aangezien nog geen duidelijk doelwit-weefsel voor CVS werd gevonden, is het mogelijk dat TGF-β1 expressie in meerdere weefsels verhoogd is; verdere experimenten zijn nodig om deze hypothese te testen.

TGF-β is een multi-funktioneel cytokine betrokken bij tal van biologische aktiviteiten: controle van de cel-cyclus, haematopoiese, angiogenese, chemotaxis en immuun-responsen. TGF-β1 kan de aktivatie van macrofagen en van ‘natural killer’ cellen, de proliferatie van T- of B-cellen, en de maturatie van cytotoxische T-lymfocyten inhiberen. Bennett et al. vonden dat patiënten met CVS significant hogere waarden qua bio-aktief TGF-β1 in serum hadden in vergelijking met gezonde individuen en ziekte-controles, zoals Systemische Lupus Eythematosus en Multipele Sclerose, maar er werd geen significant verschil gevonden tussen de gezonde controles en de ziekte-groep. De concentratie bio-aktief TGF-β is verhoogd in het cerebrospinaal vocht na inspanning en de verhoogde waarde is gerelateerd met vermoeidheid en diverse fysiologische veranderingen. Het niveau aan TGF-β in de hersenen is ook gecorreleerd met vermoeidheid veroorzaakt door virale infektie. [‘TGF-beta in de hersenen’]

Hoewel de exacte etiologie van CVS onduidelijk blijft, wordt aangenomen dat T-cel gemedieerde immuun-responsen een belangrijke rol spelen bij CVS-pathogenese. [Skowera A, Cleare A, Blair D, Bevis L, Wessely SC, Peakman M. High levels of type 2 cytokine-producing cells in Chronic Fatigue Syndrome. Clin Exp Immunol (2004) 135: 294-302] De neutrofielen bij patiënten met CVS vertonen een verhoogde mate van apoptose. Aangezien neutrofielen de belangrijkste effector-cellen zijn van het aangeboren immuunsysteem, is het waarschijnlijk dat de verhoogde neutrofiel-apoptose het aangeboren immuunsysteem van deze patiënten invloedt. Versnelde apoptose geeft aan dat het lichaam een reaktivatie van een virale infektie doormaakt of in een toxische toestand verkeert, die apoptotische mechanismen kan her-programmeren en immuun-funkties beïnvloeden. TGF-β moduleert immuun-funkties door interferentie met angtigen-presentatie, inhibitie van T-cel differentiatie en cytokine-secretie, waarbij een versnelling van apoptose in patiënten met CVS wordt geïnduceerd. TGF-β1 aktiveert apoptotische mechanismen, zoals Smad3 [proteïne dat tumoren helpt voorkomen; speelt een rol bij het TGF-β signalisering-mechanisme; stoornissen hierbij zorgen er voor dat TGF-β de cel-proliferatie niet langer kan controleren] en ‘mitogen-activated protein’ (MAP) kinase [reguleert verscheidene cellulaire aktiviteiten, zoals gen-expressie, celdeling, differentiatie en cel-overleving/apoptose] […]. De door TGF-β gereguleerde apoptose is afhankelijk van cel-type en context; inderdaad: TGF-β geeft signalen voor zowel de cel-overleving als apoptose. […] TGF-β1 versnelt leukocyten-apoptose door inhibitie van cel-adhesie en -migratie. De toegenomen apoptose bij patiënten met CVS kan een gevolg zijn een samenspel van verschillende factoren. De fagocytose van apoptotische cellen door macrofagen stimuleert de afscheiding van TGF-β.

Onze resultaten tonen aan dat de TGF-β1 expressie in PBMCs significant is verhoogd bij patiënten met CVS, wat suggereert dat TGF-β1 gecorreleerd zou kunnen zijn met de pathogenese van CVS. Dit resultaat kan een wetenschappelijke basis bieden voor het vinden van een behandeling voor CVS.

Geef een reactie »

Nog geen reacties

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Maak een gratis website of blog op WordPress.com.

%d bloggers op de volgende wijze: