Quantificazione dell'espressione GADD34 in RA (GADD34-RA)

Il reticolo endoplasmatico (ER) è il compartimento subcellulare dove vengono prodotte le proteine ​​transmembrana e secrete. In condizioni normali la velocità di biosintesi, il ripiegamento e il traffico delle proteine ​​sono strettamente regolati attraverso un efficiente sistema di "controllo qualità". L'ER risponde all'accumulo di proteine ​​mal ripiegate nel suo lume attraverso diverse vie di segnalazione note come risposta proteica non ripiegata (UPR) [1]. Dopo l'attivazione, la proteina transmembrana ER PERK fosforila la subunità alfa del fattore di iniziazione eucariotica eIF2 [2]. In queste condizioni, il fattore di trascrizione ATF4 dirige l'espressione di geni coinvolti nella resistenza allo stress ossidativo, nel metabolismo degli aminoacidi, così come l'espressione di GADD34 (Growth arrest and DNA damage-inducible gene 34) [3]. GADD34 è una subunità regolatrice della fosfatasi PP1 che defosforila eIF2alfa [4], rappresentando un ciclo di feedback negativo di UPR, essenziale per il recupero della sintesi proteica e la sopravvivenza cellulare [5].

L'UPR è più di una semplice risposta adattativa all'accumulo di proteine ​​dispiegate nell'ER e le vie di segnalazione UPR si intersecano con le risposte immunitarie a molti livelli [6]. Nei linfociti B l'attivazione dell'UPR fa parte del normale programma di differenziazione cellulare, svolgendo un ruolo importante nella sintesi delle immunoglobuline [7]. Lo stress ER è stato anche implicato nella patogenesi di molte malattie umane, comprese le malattie metaboliche, neurodegenerative e il cancro [8]. È stato dimostrato un legame diretto tra UPR e infiammazione per lo sviluppo di malattie autoimmuni come la malattia infiammatoria intestinale [9].

L'artrite reumatoide è una malattia infiammatoria multifattoriale cronica. Le citochine proinfiammatorie, come TNF-alfa e IL-6, secrete da macrofagi e monociti hanno un importante ruolo patogenetico nelle fasi di infiammazione, proliferazione sinoviale e danno cartilagineo [10]. Il fattore reumatoide (RF) è stato l'anticorpo più utilizzato per diagnosticare l'AR [11]; Anche gli anticorpi anti-proteina citrullinata (ACPA) sono stati inclusi nei criteri diagnostici di ACR/EULAR nel 2010 [12] e sono fortemente associati allo sviluppo di RA erosiva [13].

Recentemente è stato dimostrato che GADD34 è necessario per la produzione di citochine proinfiammatorie da parte di cellule dendritiche e fibroblasti esposti a RNA a doppio filamento in un modello murino [14]. Nei fibroblasti, l'espressione di GADD34 dipende dall'attivazione di PKR (Protein Kinase RNA-activated), mostrando un legame diretto tra il rilevamento del patogeno e la via eIF2alphaP/ATF4 dell'UPR. L'importanza di questo legame per l'immunità antivirale è stata dimostrata dalla mortalità di topi neonati carenti di GADD34 infettati dal virus Chikungunya, a causa di una significativa riduzione della produzione di IFN-beta [15]. È stato proposto che GADD34 possa avere un ruolo qualitativo nella selezione degli mRNA tradotti in condizioni particolari, come le infezioni virali [16]. Questi risultati suggeriscono che GADD34 potrebbe essere una molecola chiave dei processi infiammatori anche nelle patologie umane; tuttavia, resta da chiarire il ruolo di GADD34 nella produzione di citochine nell'uomo. Lo scopo del nostro studio era di indagare l'espressione di GADD34 nei pazienti affetti da AR.

1. Hetz, C., et al., La risposta proteica spiegata: integrazione dei segnali di stress attraverso il sensore di stress IRE1alpha. Physiol Rev. 91 (4): pag. 1219-43.
2. Harding, H.P., et al., Perk è essenziale per la regolazione traslazionale e la sopravvivenza cellulare durante la risposta proteica spiegata. Cella Mol, 2000. 5 (5): pag. 897-904.
3. Harding, H.P., et al., Una risposta allo stress integrata regola il metabolismo degli amminoacidi e la resistenza allo stress ossidativo. Cella Mol, 2003. 11 (3): pag. 619-33.
4. Novoa, I., et al., Inibizione del feedback della risposta proteica spiegata mediante defosforilazione mediata da GADD34 di eIF2alpha. JCell Biol, 2001. 153 (5): pag. 1011-22.
5. Novoa, I., et al., L'espressione genica indotta dallo stress richiede il recupero programmato dalla repressione traslazionale. EmboJ, 2003. 22 (5): pag. 1180-7.
6. Janssens, S., B. Pulendran e B.N. Lambrecht, Funzioni emergenti della risposta proteica dispiegata nell'immunità. Nat Immunol. 15 (10): pag. 910-919.
7. Iwakoshi, NN, et al., La differenziazione delle cellule plasmatiche e la risposta proteica spiegata si intersecano al fattore di trascrizione XBP-1. Nat Immunol, 2003. 4 (4): pag. 321-9.
8. Wang, S. e R.J. Kaufman, L'impatto della risposta proteica dispiegata sulla malattia umana. JCell Biol. 197 (7): pag. 857-67.
9. Kaser, A., et al., XBP1 collega lo stress ER all'infiammazione intestinale e conferisce un rischio genetico per la malattia infiammatoria intestinale umana. Cella, 2008. 134 (5): pag. 743-56.
10. McInnes, I.B. e G. Schett, La patogenesi dell'artrite reumatoide. N Inglese J Med. 365 (23): pag. 2205-19.
11. Ingegnoli, F., R. Castelli e R. Gualtierotti, Fattori reumatoidi: applicazioni cliniche. Marcatori Dis. 35 (6): pag. 727-34.
12. Aletaha, D., et al., 2010 Criteri di classificazione dell'artrite reumatoide: un'iniziativa collaborativa dell'American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism. Artrite Reum. 62 (9): pag. 2569-81.
13. Majka, D.S., et al., La durata della positività preclinica degli autoanticorpi correlata all'artrite reumatoide aumenta nei soggetti con età avanzata al momento della diagnosi della malattia. Ann Rheum Dis, 2008. 67 (6): pag. 801-7.
14. Clavarino, G., et al., La subunità Ppp1r15a/GADD34 della fosfatasi proteica 1 regola la produzione di citochine nelle cellule dendritiche stimolate dall'acido polinosinico:policitidilico. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (8): p. 3006-11.
15. Clavarino, G., et al., L'induzione di GADD34 è necessaria per la produzione di interferone-beta dipendente dal dsRNA e partecipa al controllo dell'infezione da virus Chikungunya. PLoS Pathog. 8 (5): pag. e1002708.
16. Claudio, N., et al., Mappatura dell'incrocio tra attivazione immunitaria e percorsi di risposta allo stress cellulare. Embo J. 32 (9): p. 1214-24.