Der Einfluss von Schwangerschaft auf den Adipozytokin- und den Peroxisom- Proliferator-aktivierten Signalweg in peripheren mononuklearen Blutzellen bei gesunden Spendern und Patienten mit rheumatoider Arthritis

Abstract

Ziel der Studie: Identifikation von Kandidatengenen, welche durch die Schwangerschaft beim Menschen reguliert werden und potentiell die Krankheitsaktivität bei Rheumatoider Arthritis (RA) beinflussen können. Methoden: Periphere mononukleare Blutzellen (PBMC) von gesunden Spenderinnen wurden zu Zeitpunkten der Schwangerschaft entnommen (je einmal während des ersten, zweiten und dritten Trimesters, sowie sechs Wochen post partum) und die daraus isolierte Messenger RNA (mRNA) mit Hilfe von Affymetrix GeneChips analysiert. Basierend auf den GeneChip Daten wurden ausgewählte Zielgene per quantitativer real-time Polymerasekettenreaktion (qPCR) analysiert. Hier wurden PBMC von gesunden Spenderinnenn, sowie von RA Patientinnen verwendet. Um die zelluläre Quelle der Kandidaten mRNA zu bestimmen, wurden Monozyten und T-Lymphozyten von gesunden Spenderinnenn und von RA Patientinnen mit Hilfe von Magnetic Beads positiv selektioniert und auch die daraus isolierte RNA per qPCR analysiert. Resultate: Durch einfache Varianzanalyse konnten 1286 mRNAs identifiziert werden, die im Bezug auf die vier Zeitpunkte unterschiedlich exprimiert waren. Die Unterschiede wurden dabei größer, je weiter die Schwangerschaft voran geschritten war, um dann post partum wieder kleiner zu werden. Die anschließende Signalweganalyse wies auf eine regulatorische Rolle der Schwangerschaft im Adipozytokin-Signalweg, sowie im Peroxisom- Proliferator-aktivierten (PPAR) Signalweg hin. Von den 19 selektierten Kandidatengenen zeigten AKT3, SOCS3, FADS2, STAT1, und CD36 eine durch Schwangerschaft beeinflusste Regulation. In den Proben der schwangeren RA Patientinnen waren die Unterschiede konform zu denen der gesunden Kontrollen, jedoch waren sie bei den RA Patientinnen ausgeprägter. Sowohl T-Lymphozyten als auch Monocyten trugen zur regulierten Expression dieser Gene bei. Schlussfolgerung: Die Resultate zeigen, dass normale Schwangerschaft beim Menschen zu Veränderungen der Genexpression in verschiedenen molekularen Signalwegen bei PBMC führt. Diese Veränderungen werden jedoch postpartum wieder rückgängig gemacht. Veränderungen bei RA Patientinnen, obwohl in dieselbe Richtung gehend, überschreiten jedoch die bei Gesunden festgestellten Veränderungen. Gene aus dem Adipozytokin- und Peroxisom-Proliferator- aktivierten (PPAR) Signalweg kommen als Kandidaten für die Modulation von Krankheitsaktivität bei RA in frage.

Objective. To identify candidate genes that are regulated by human pregnancy and have the potential to modulate rheumatoid arthritis (RA) disease activity. Methods. Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from healthy pregnant volunteers were analyzed using Affymetrix GeneChips at 4 time points (during the first, second, and third trimesters and 6 weeks postpartum). Based on the GeneChip data, target genes were further analyzed via real-time quantitativ polymerase chain reaction (qPCR) using PBMCs from healthy controls and RA patients. In order to determine the cellular source of the candidate gene messenger RNA (mRNA), monocytes and lymphocytes from healthy controls and RA patients were positively selected using magnetic beads, and their mRNA was analyzed by qPCR. Results. One-way analysis of variance identified 1,286 mRNAs that were differentially expressed with regard to the 4 time points. The changes became more pronounced as pregnancy progressed, and they were reversed postpartum. A subsequent pathway analysis suggested a regulatory role of pregnancy on the adipoadipocytokine pathway as well as on the peroxisome proliferator–activated receptor (PPAR) signaling pathway. Of 19 preselected candidate genes, AKT3, SOCS3, FADS2, STAT1, and CD36 proved to be differentially regulated by pregnancy. In samples from RA patients, the differences were concordant with those in healthy controls but more pronounced. Both T lymphocytes and monocytes contributed to the regulated expression of these genes. Conclusion. Our findings indicate that normal human pregnancy leads to changes in the expression of several molecular pathways in PBMCs, which are reversed postpartum. Changes in RA patients, although concordant, exceed the levels observed in healthy controls. Genes of the adipocytokine and PPAR signaling pathways qualify as candidates for the modulation of RA disease activity during pregnancy.