Purpose: Tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) is released by immune cells in the course of acute myocardial infarction (AMI) and involved in impaired recovery of myocardial function and adverse cardiac remodeling. The interaction of recently discovered inactive rhomboid protein 2 (iRhom2) with the TNF-alpha converting enzyme (TACE) is required for proper shedding of soluble TNF-alpha from the cell surface of immune cells. We hypothesized that iRhom2 expression increases in monocytes of patients with AMI.
Methods: Monocytes were MACS-sorted from peripheral blood from 50 patients with AMI (NSTEMI, n = 16; STEMI n = 34) at the day of admission (day 1) and 3 days after admission as well as from 50 patients with stable coronary artery disease (CAD), and 25 young and healthy volunteers as comparison groups. mRNA was isolated from sorted monocytes and expression levels of iRhom2, TACE and TNF-alpha were evaluated by real-time quantitative reverse transcription PCR (RT-qPCR). TNF-alpha protein levels were assessed in the serum. Levels of circulating classical, intermediate and non-classical monocyte subsets were determined by flow cytometry.
Results: There was a significant increase of iRhom2 mRNA expression in monocytes and TNF-alpha levels in the serum at day 3 after AMI compared to day 1 (p=0.012 and p<0.001, respectively). Expression levels on day 3 were similar to those observed in patients with stable CAD. The increased iRhom2 expression in monocytes on day 3 was associated with increased levels of TACE mRNA expression (r=0.72, p<0.001), elevated serum TNF-alpha levels (r=0.33, p=0.019) and higher levels of circulating intermediate monocytes (r=0.37, p=0.009). Conclusions: Following AMI, iRhom2 expression in monocytes increases in parallel to TNF-alpha in the serum and levels of intermediate monocytes in the blood, reaching levels found in individuals with manifest CAD. These findings suggest that iRhom2 contributes to the potentially harmful inflammatory processes during AMI via regulation of TNF-alpha and may therefore serve as a potential therapeutic target.
Hintergrund: Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-alpha) wird infolge eines akuten Myokardinfarktes (AMI) vermehrt freigesetzt und spielt eine relevante Rolle bei der Entstehung von ungünstigen kardialen Remodeling im Verlauf. Die Interaktion zwischen dem vor kurzem bekannt gewordenen inaktiven Rhomboid-Protein 2 (iRhom2) und des TNF-alpha converting enzyme (TACE) ist essentiell für die Abspaltung von löslichem TNF-alpha von der Zelloberfläche myeloischer Zellen. Wir nehmen daher an, dass die mRNA-Expression von iRhom2 in Monozyten infolge eines AMI ansteigt.
Methoden: Aus dem peripheren Blut von 50 Patienten mit AMI (NSTEMI, n = 16; STEMI, n = 34) wurden innerhalb von 24 Stunden (Tag 1) nach Krankenhausvorstellung sowie 3 Tage danach Monozyten mittels des MACS-Isolations-Kits isoliert. Anschließend wurde die mRNA der Monozyten extrahiert und die mRNA-Expression von iRhom2, TACE und TNF-alpha mit quantitativer Echtzeit-Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) quantifiziert. Zudem wurde an Tag 1 und Tag 3 nach AMI die TNF-alpha-Konzentration im Serum erhoben und die Monozyten-Subpopulationen mittels Durchflusszytometrie bestimmt. Als Vergleichsgruppen dienten 50 Patienten mit koronarer Herzerkrankung (KHK) sowie 25 junge, gesunde Probanden.
Ergebnisse: Von Tag 1 zu Tag 3 nach AMI zeigte sich ein signifikanter Anstieg der mRNA-Expression von iRhom2 in Monozyten sowie der TNF-alpha-Konzentration im Serum (p = 0.012 bzw. p < 0.001). Das mRNA-Expressionsniveau an Tag 3 nach AMI war ähnlich dem von Patienten mit KHK. Die iRhom2-Expression in Monozyten war 3 Tage nach AMI positiv mit der mRNA-Expression von TACE (r = 0.72, p < 0.001), der Serum-TNF-alpha-Konzentration (r = 0.33, p = 0.019) und dem Anteil zirkulierender intermediärer Monozyten (r = 0.37, p = 0.009) assoziiert.
Schlussfolgerung: Infolge eines AMI steigt die iRhom2-mRNA-Expression parallel zu der Serum-TNF-alpha-Konzentration und dem Anteil intermediärer Monozyten im Blut an und erreicht jeweils Level vergleichbar mit denen von Patienten mit manifester KHK. Diese Beobachtungen suggerieren, dass iRhom2 über die Modulation der TNF-alpha-Sekretion in myeloischen Zellen an den potentiell schädlichen inflammatorischen Prozessen nach einem AMI beteiligt ist und daher als neuartiges therapeutisches Target in Frage kommt.
