Quantification of mitochondrial DNA damage and copy number in circulating blood of patients with systemic sclerosis by a qPCR-based assay

Abstract Background: Although not fully understood, oxidative stress has been implicated in the pathogenesis of different autoimmune diseases such as systemic sclerosis. Accumulating evidence indicates that oxidative stress can induce mitochondrial DNA (mtDNA) damage and variations in mtDNA copy number (mtDNAcn). Objective: The aim of this study was to explore mtDNAcn and oxidative DNA damage byproducts in peripheral blood of patients with systemic sclerosis and healthy controls. Methods: Forty six patients with systemic sclerosis and forty nine healthy subjects were studied. Quantitative real-time PCR used to measure the relative mtDNAcn and the oxidative damage (oxidized purines) of each sample. Results: The mean mtDNAcn was lower in patients with systemic sclerosis than in healthy controls whereas the degree of mtDNA damage was significantly higher in cases as compared to controls. Moreover, there was a negative correlation between mtDNAcn and oxidative DNA damage. Study limitations: The lack of simultaneous analysis and quantification of DNA oxidative damage markers in serum or urine of patients with systemic sclerosis and healthy controls. Conclusion: These data suggest that alteration in mtDNAcn and increased oxidative DNA damage may be involved in the pathogenesis of systemic sclerosis.

Etiopatogenia de la esclerosis sistémica progresiva / Etiopathogenesis of systemic sclerosis

La esclerosis sistémica progresiva (ESP) es una enfermedad autoinmune crónica del tejido conectivo. Se caracteriza por una alteración vascular inicial, una respuesta inmune alterada con producción de autoanticuerpos y un exceso de síntesis y depósito de fibras de colágeno en la piel y tejido conectivo. La activación y el daño endotelial son eventos tempranos en la patogenia de la enfermedad; sin embargo, el factor gatillante continúa siendo desconocido. Se piensa que el evento principal sería la interacción entre eventos autoinmunes y cambios vasculares tempranos, lo cual resulta en la generación de fibroblastos activados considerados como las células efectoras de la enfermedad. Se reconocen dos subgrupos clínicos de ESP: la variedad cutánea limitada y la variedad cutánea difusa, las cuales presentan distintos patrones de compromiso orgánico, autoanticuerpos, evolución y sobrevida.

Progressive systemic sclerosis is a chronic autoimmune disease of connective tissue. It is characterized by early vascular changes, altered immune response with production of auto-antibodies, and excessive synthesis and deposition of collagen fibers in the skin and connective tissue. Activation and endothelial cell damage are early events in the pathogenesis of the disease, but the precise triggering event(s) remain elusive. The main event would be the interaction between autoimmune events early vascular changes, resulting in the generation of activated fibroblasts, regarded as effector cells of the disease. There are two major subgroups of SSc, the limited cutaneous and the diffuse cutaneous variety, which have distinct patterns of organ involvement, self-auto-antibodies, evolution and survival.

Esclerodermia lineal Estudio de 55 pacientes. Análisis de 5 fenotipos cutáneos / Study of 55 patients. Analysis of 5 cutaneous phenotypes

Introducción: la esclerodermia lineal forma parte de la esclerodermia localizada y se caracteriza por una lesión lineal indurada y pigmentada en diferentes partes del cuerpo, más frecuente en miembros inferiores, pero también observada en región frontoparietal, brazos y otras localizaciones. En este trabajo definimos los diferentes fenotipos cutáneos de la esclerodermia lineal y analizamos su evolución a largo plazo. Material y Métodos: estudiamos 55 pacientes con esclerodermia lineal, desde junio de 1984 hasta diciembre de 2004. Todos los pacientes tuvieron una historia clínica, examen físico y laboratorios al inicio y durante el seguimiento. Los pacientes se dividieron arbitrariamente en cinco grupos de acuerdo a la región afectada así: Grupo I: cara y cuello, Grupo II: tórax y abdomen, Grupo III: miembros superiores, Grupo IV: miembros inferiores, Grupo V: hemicuerpo izquierdo. La severidad se estableció de acuerdo a la extensión y compromiso del tejido celular subcutáneo y se dividió en leve, moderado y severo. Resultados: se incluyeron 55 pacientes. El cuadro clínico se caracterizó por el compromiso de diversos planos tisulares a lo largo de las extremidades, el tronco, la cara o el cuero cabelludo. Las lesiones estaban organizadas en bandas de esclerosis con depresión del tejido comprometido; se distribuían de manera lineal y se asociaban en algunos casos con alteraciones de la pigmentación. Conclusiones: la esclerodermia lineal se expresa en cinco fenotipos, el I, se presenta a edad más temprana y podría corresponder a un defecto celular intrínseco, los otros 4 fenotipos corresponderían a un defecto adquirido y por ello la aparición más tardía. La patogénesis no es clara y requiere mayores estudios

Genomic instability in scleroderma.

Scleroderma is an enigmatic rheumatic disorder of uncertain etio-pathogenesis. Cancer has an approximately two-fold higher incidence in scleroderma patients than in the general population. There are preliminary data of acquired genetic damage in scleroderma but the significance of these observations are uncertain. To determine somatic mutation frequency at the glycophorin-A (GPA) locus in patients with limited and diffuse cutaneous scleroderma. The GPA assay measures the total somatic mutation frequency (Vf), composed of gene inactivating mutations (NO) and mutations arising from mitotic recombination (NN) in individuals heterozygous for the GPA MN blood group. Mutation frequency was determined using a validated GPA flow cytometric assay using fluorescent labeled monoclonal antibodies specific for the GPA blood groups M and N. This assay detects and enumerates progeny of red blood cell (rbc) precursor cells which have acquired genetic damage resulting in a loss of expression of one of the GPA alleles. It was found that patients with scleroderma (n = 23) had significantly elevated Vf as compared with young healthy controls (p < 0.001) and elderly controls (p = 0.03). Patients with diffuse scleroderma had higher mean Vf as compared with limited scleroderma (p = 0.055). In comparison with controls, patients with scleroderma exhibit a higher proportion of mitotic recombinant mutations than inactivating mutations (p < 0.002). There was no correlation between Vf and disease duration, age at onset or autoantibody status. We have documented evidence of acquired genetic damage at the GPA locus in scleroderma. Evidence of acquired genetic damage in this disorder may be importance in explaining both the etio-pathogenesis of scleroderma and the association of scleroderma with cancer.

Conferência Internacional sobre Esclerose Sistêmica - Termas de Montecatini - março/1998 / International Conference on Systemic Sclerosis - Montecatini Terme, March/1998

Os autores fazem um resumo dos principais temas abordados na "Conferência Internacional sobre Esclerose Sistêmica: Patogênese, Clínica e Tratamento", realizada em Termas de Montecatini, na Itália, entre 22 e 25 de março de 1998. Nas referências bibliográficas, são selecionados artigos dos últimos quatro anos destacando a participação dos expositores nos assuntos por eles abordados.

Spontaneous cytokine gene expression by cultured skin fibroblasts of systemic sclerosis. Correlation with collagen synthesis

Objetivo. Investigar la expresión espóntanea de los genes de citocinas en fibroblastos de pacientes con esclerosis generalizada progresiva y correlacionarla con la producción de colágena. Métodos. Los fibroblastos se obtuvieron de biopsias de piel de nueve pacientes con diagnóstico de esclerosis generalizada progresiva (duración de la enfermedad, media 16 ñ 8.7 años) y diez sujetos controles. La expresión de los genes de citocinas fue detectada mediante transcriptasa reversa seguida de la reacción en cadena de polimerasa para las interleucinas (IL) IL-1 beta, IL-6, IL-8, factor de necrosis tumoral-alfa, factor transformador de crecimiento-beta. Además, se midió la síntesis de colágena mediante incorporación de prolina [14C] en los cultivos de fibroblastos. Resultados. Todos los fibroblastos de pacientes expresaron el gen de la IL-8 (p=0.02 comparado con los controles). Cuatro de ellos expresaron el gen del factor transformador de crecimiento-beta y dos expresaron débilmente el gen del factor de necrosis tumoral-alfa. Solamente un paciente expresó el gen de la IL-1 beta. La producción de colágena fue mayor en fibroblastos de pacientes con esclerosis generalizada progresiva (p=0.028) comparados con los controles. Hubo correlación entre la expresión de los genes de la IL-6 y la producción de colágena (rs=1). Conclusiones. La mayor expresión constitutiva de los genes de la IL-6 y de la IL-8 por los fibroblastos puede desempeñar un papel importante en la perpetuación de la regulación inmune alterada y en la activación permanente del fibroblasto en sitio de lesión de los pacientes con esclerosis generalizada progresiva de larga evolución