Zeitschrift für klinische und zelluläre Immunologie
Offener Zugang

Abstrakt

Veränderungen der mitochondrialen Atmung und der Komplex-I-Aktivität in mononukleären Zellen von Psoriasis-Patienten: Mögliche Beteiligung von GRIM-19-STAT3α/β

Rosella Scrima, Claudia Piccoli, Giovanni Quarato, Maria Ripoli, Mario Mastrolonardo und Nazzareno Capitanio

Ziel: Obwohl die Pathogenese der Psoriasis weitgehend unbekannt ist, deuten zunehmende Belege darauf hin, dass es sich um eine immunvermittelte Krankheit handelt, die durch Zytokine vermittelte positive Schleifen zwischen aktivierten Lymphozyten-Subtypen und Keratinozyten bestimmt wird. Mitochondrien werden heute neben ihrer Rolle in der Zellbioenergetik als entscheidende Schaltstelle bei der Kontrolle der immunologischen Reaktion anerkannt. In der vorliegenden Studie verglichen wir mitochondrienbezogene Funktionen von PBMC bei Psoriasis-Patienten und gesunden Kontrollpersonen.

Methoden: An frisch isolierten PBMC von elf Psoriasis-Patienten und neun gesunden Kontrollpersonen wurden mitochondrienabhängige Messungen der Atmungsaktivität mittels hochauflösender Oxymetrie durchgeführt und die spezifische Aktivität von Atmungskettenkomplexen mittels spektrophotometrischer Tests bestimmt. Quantitative RT-PCR und Immunoblot wurden eingesetzt, um den Gehalt ausgewählter Transkripte bzw. Proteine ​​zu ermitteln.

Ergebnisse: Respirometrische Analysen ergaben in Patientenzellen eine signifikante Verdreifachung des oligomycinsensitiven, endogenen, mitochondrialen Sauerstoffverbrauchs, der auf eine spezifische erhöhte Aktivität des Atmungskomplexes I zurückzuführen war. Die Analyse der Transkriptionsfaktoren, die die mitochondriale Biogenese regulieren, mittels quantitativer RT-PCR ergab keine signifikanten Veränderungen zwischen Patienten- und Kontrollzellen und wurde durch die unveränderte Expression der Untereinheiten des Komplexes I bestätigt. Die Behandlung von Patienten- oder Kontrollzellen mit Isoproterenol und IBMX schloss die Beteiligung einer cAMP-PKA-vermittelten posttranskriptionellen Modifikation des Atmungskomplexes aus. GRIM19, ein pleiotropes Protein, das an der strukturellen und funktionellen Stabilisierung des Komplexes I und an der mitochondrialen Translokation von STAT3 beteiligt ist, war in Patientenzellen signifikant hochreguliert. Die Phosphorylierung an S727 von STAT3 war in den Zellen der Patienten erhöht, was zusätzlich eine Verschiebung in der relativen Expression der STAT3α/β-Splisoformen offenbarte.

Schlussfolgerung: Insgesamt deuten die erzielten Ergebnisse darauf hin, dass in zirkulierenden mononukleären Zellen von Psoriasis-Patienten eine veränderte Aktivität des Komplexes I auftritt, die wahrscheinlich durch eine Hochregulierung von GRIM19/STAT3β vermittelt wird, was zu einer chronischen Aktivierung von T-Lymphozyten führen und somit zur Entstehung von Psoriasis beitragen könnte.