Reumatoidalne zapalenie stawów (RZS) jest przewlekłą chorobą autoimmunologiczną, która powoduje zapalenie stawów. zapalenie stawów i objawy pozastawowe. Aby zapobiec postępującym i nieodwracalnym uszkodzeniom strukturalnym, wczesne rozpoznanie RZS ma ogromne znaczenie. znaczenie. Przeciwciała skierowane przeciwko cytrulinowanym białkom i peptydom (ACPA) są najbardziej specyficznymi markerami serologicznymi dostępnymi do diagnozowania RZS. ACPA mogą być wykrywane na kilka lat przed wystąpieniem objawów, a ich obecność na początku choroby jest dobrym predyktorem rozwoju zmian erozyjnych stawów. zmian erozyjnych stawów. Syntetyczne peptydy mogą zastąpić kognatyczne białka w testach fazy stałej do specyficznego rozpoznawania autoprzeciwciał u pacjentów z RZS. Zastosowanie syntetycznych syntetycznych peptydów zamiast białek stanowi zaletę pod względem powtarzalności takich testów immunologicznych. Dają one absolutną kontrolę nad dokładnie prezentowanymi epitopami. Ponadto trudno jest przygotować wystarczające ilości wysokiej jakości białek antygenowych o dobrze zdefiniowanym stopniu cytrulinacji. Syntetyczne cytrulinowane peptydy można natomiast łatwo uzyskać w czystej postaci o dobrze zdefiniowanej strukturze chemicznej. z dobrze zdefiniowaną strukturą chemiczną, a epitopy mogą być precyzyjnie zorientowane w płytce poprzez kowalencyjne wiązanie peptydów. Niedawno uzyskaliśmy i podkreśliliśmy zastosowanie chimerycznych peptydów zawierających różne cytrulinowane domeny białkowe do projektowania systemów diagnostycznych RZS. Nasze wyniki wskazują, że do klasyfikacji pacjentów z RZS na podstawie obecności lub braku na podstawie obecności lub braku ACPA. Każda z cząsteczek docelowych (fibryna, wimentyna i filagryna) pomaga zidentyfikować konkretny podzbiór pacjentów z RZS. pacjentów z RZS. --- Cytrulinowany kolagen II (CII) jest dobrze znanym autoantygenem w reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS). reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS). Jednak bezpośredni wpływ cytrulinacji CII na zachowanie komórek zachowanie nie zostało opisane. Aby zbadać, czy cytrulinacja CII może wpływać na funkcje komórkowe, zmierzyliśmy adhezję 3 różnych typów komórek (ludzkich komórek kostniakomięsaka Saos2, ludzkich fibroblastów maziowych i szczurzych mezenchymalnych komórek macierzystych) za pomocą impedancji szczurzych mezenchymalnych komórek macierzystych) za pomocą technologii opartej na impedancji. Wiązanie różnych receptorów kolagenu z cytrulinowanym kolagenem było badane przez linie komórkowe CHO, z których każda z nadekspresją 1 z 4 ludzkich receptorów kolagenu na powierzchni komórek, a także za pomocą testy wiązania w fazie stałej, przy użyciu rekombinowanej ludzkiej integryny α1I, α2I, α10I, i α11I. Cytrulinacja kolagenu zmniejszyła adhezję fibroblastów błony maziowej fibroblastów ∼50% (P<0,05) i mezenchymalnych komórek macierzystych ∼40% (P<0,05) poprzez specyficznie zmniejszając wiązanie integryn α10β1 i α11β1 do motywów zawierających argininę, takich jak GFOGER. W przeciwieństwie do tego, cytrulinacja miała tylko niewielki wpływ na funkcję integryn α1β1 i α2β1, które zostały odgrywają kluczową rolę w regulacji funkcji leukocytów. Modelowanie molekularne Modelowanie molekularne zostało wykorzystane do wyjaśnienia wykrytych różnic funkcjonalnych na poziomie strukturalnym. poziomie strukturalnym. Biorąc pod uwagę, że integryny regulują metabolizm komórek, proliferację i migrację, sugerujemy, że cytrulinacja kolagenu modyfikuje patogenezę RZS. patogenezę RZS. Wykazano, że cytrulinacja CII zmniejsza przeżywalność mezenchymalnych komórek macierzystych. przeżywalność mezenchymalnych komórek macierzystych. --- Autoprzeciwciała są od dawna związane z ludzkimi patologiami, szczególnie z chorobami autoimmunologicznymi (AIDS). Czynnik reumatoidalny (RF) jest znany od późnych lat trzydziestych XX wieku jako związany z reumatoidalnym zapaleniem stawów (RZS). Odkrycie odkrycie przeciwciał przeciwko białkom antycytrulinowanym w ubiegłym wieku i inne modyfikacje potranslacyjne (PTM) istotne dla RZS zostały od tego czasu opisane. zostały opisane. Takie PTM wprowadzają neoepitopy w białkach, które mogą generować nowe swoistości autoprzeciwciał. Niedawne rozpoznanie tych nowych w RZS zapewnia wyjątkową okazję do zrozumienia rozwoju ludzkich komórek B in vivo. in vivo. W tym artykule dokonamy przeglądu trzech głównych klas PTM już związanych z RZS: cytrulinacja, karbamylacja i utlenianie. utlenianie. Wraz z rozwojem metodologii badawczych należy spodziewać się że u pacjentów z chorobami autoimmunologicznymi można odkryć inne autoprzeciwciała przeciwko białkom PTM. z chorobami autoimmunologicznymi. Wiele z takich autoprzeciwciał może mieć znaczący potencjał biomarkera. potencjał biomarkera. --- WPROWADZENIE: Członkowie rodziny deiminaz peptydyloargininy (PAD) katalizują potranslacyjną konwersję peptydyloargininy do peptydylocytruliny. Cytrulinacja białek jest dobrze opisana w reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS) i hipercytrulinacja białek może być związana z ogólnym stanem zapalnym. AKTYWNOŚĆ PAD wykazano w różnych lizatach komórkowych, ale jak dotąd nie w płynie maziowym. płynie maziowym. Naszym celem było opracowanie testu do wykrywania aktywności PAD w płynie maziowym. w płynie maziowym pacjentów z RZS. METODY: Test immunoenzymatyczny wykorzystujący ludzki fibrynogen jako unieruchomiony substrat unieruchomionego substratu do cytrulinacji i przeciwciała przeciwko cytrulinowanemu fibrynogenowi przeciwciało jako środek wykrywający zostały użyte do pomiaru aktywności PAD w w próbkach płynu maziowego od pięciu pacjentów z RZS. Oznaczono również stężenia PAD2 i wapnia. WYNIKI: Około 150 razy niższe poziomy rekombinowanego ludzkiego PAD2 (rhPAD2) niż rhPAD4 były wymagane do cytrulinacji fibrynogenu. Aktywność PAD została w czterech z pięciu próbek płynu maziowego od pacjentów z RZS i korelowała ze stężeniami ze stężeniem PAD2 w próbkach (r = 0,98, P = 0,003). Wapń dla półmaksymalnych aktywności PAD2 i PAD4 stwierdzono w zakresie od 0,35 do 1,85 mM, a płyn maziowy zawierał wystarczającą ilość wapnia do cytrulinacji. dla procesu cytrulinacji. WNIOSKI: Przedstawiamy test o wysokiej specyficzności dla aktywności PAD2 i wykazać, że cytrulinacja fibrynogenu może zachodzić w bezkomórkowym płynie maziowym od pacjentów z RZS. --- Modyfikacje potranslacyjne białek, takie jak glikacja, karbamylacja i cytrulinacja cytrulinacja zwiększają funkcjonalną różnorodność proteomu, ale w sytuacjach chorobowych mogą wyrządzić więcej szkody niż pożytku. Modyfikacje potranslacyjne białek ECM pojawiają się zatem jako mechanizmy, które przyczyniają się do dysfunkcji tkanek w przewlekłej chorobie nerek. tkanek w przewlekłej chorobie nerek, cukrzycy i różnych chorobach zapalnych. zapalnych. W przewlekłej niewydolności nerek karbamylacja może prowadzić do zwłóknienia nerek. W cukrzycy wysoki poziom glukozy prowadzi do nieenzymatycznej glikacji i sieciowania kolagenów. sieciowania kolagenów, co przyczynia się do usztywnienia tkanek z konsekwencjami usztywnienia tkanek, co ma konsekwencje dla funkcji układu krążenia i nerek. W chorobach zapalnych, cytrulinacja deiminuje reszty argininowe z możliwymi konsekwencjami dla adhezji komórek za pośrednictwem integryn do sekwencji RGD i GFOGER w białkach ECM. W jednym z badań sugerowano, że cytrulinacja fibronektyny wpływa na adhezję komórek poprzez modyfikację miejsca wiązania heparyny, a nie miejsca RGD. W niedawnej publikacji publikacji wykazano, że cytrulinacja sekwencji GFOGER w kolagenie II selektywnie wpływać na adhezję komórek za pośrednictwem integryn α10β1 i α11β1 do kolagenu kolagenu II, z konsekwencjami dla adhezji fibroblastów maziowych i komórek macierzystych i migracji. Implikacje cytrulinacji wpływającej na wiązanie integryn w choroby otwierają nowy obszar badań i mogą mieć wpływ na patogenezę chorób zapalnych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów i zapalenie przyzębia. zapalenie przyzębia. --- Konwersja reszty argininowej w białku do reszty cytruliny, reakcja przeprowadzana przez enzymy zwane deiminazami peptyloargininowymi (PAD), to przeprowadzana przez enzymy zwane deiminazami peptydyloargininy (PAD), jest raczej subtelna. raczej subtelna. Jedna z końcowych grup imidowych w argininie jest zastępowana przez tlen w cytrulinie. tlenem w cytrulinie, powodując w ten sposób utratę ładunku dodatniego i zysk 1 daltonu. Ta potranslacyjna modyfikacja przez enzymy PAD jest konserwowana u kręgowców i wpływa na określone substraty podczas rozwoju i w różnych dojrzałych liniach komórkowych. dojrzałych liniach komórkowych. Cytrulinacja oferuje unikalną perspektywę na autoimmunizację ponieważ aktywność PAD jest ściśle regulowana, ale autoprzeciwciała przeciwko cytrulinowanych białek. Autoantygeny rozpoznawane przez przeciwciała przeciw cytrulinowanym białkom (ACPA) obejmują białka zewnątrzkomórkowe, takie jak takie jak filagryna, kolagen II, fibrynogen i kalretikulina; białka związane z błoną, takie jak podstawowa mielina białka, takie jak podstawowe białko mieliny; białka cytoplazmatyczne, takie jak wimentyna i enolaza; a nawet białka jądrowe, takie jak histony. Niektóre ACPA są niezwykle skuteczne w diagnostyce chorób autoimmunologicznych, w szczególności reumatoidalnego zapalenia stawów (RZS). reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS). Kilka ACPA można zaobserwować, zanim pojawią się inne kliniczne objawy RZS. objawy kliniczne RZS. U pacjentów z RZS, ACPA może osiągnąć czułość przekraczającą 70% i swoistość zbliżoną do 96-98%. Kontekst biologiczny biologiczny, który może odpowiadać za indukcję ACPA, wynika z badań nad odpowiedzią komórkową odpowiedzi komórkowej wrodzonego układu odpornościowego na ostre lub przewlekłe bodźce. W w odpowiedzi na infekcje lub stany zapalne granulocyty obojętnochłonne aktywują PAD, cytrulinują wiele autoantygenów i usuwają chromatynę z komórki. Chromatyna Zewnętrzna chromatyna nazywana jest zewnątrzkomórkową "pułapką" neutrofili (NET). Cytrulinacja histonów rdzeniowych i łącznikowych zachodzi przed uwolnieniem chromatyny z neutrofili. chromatyny z neutrofili, co wskazuje na regulację uwalniania cytrulinowanej chromatyny w rozwoju autyzmu. cytrulinowanej chromatyny w rozwoju autoreaktywności. Cytrulinacja zewnątrzkomórkowych autoantygenów prawdopodobnie następuje po uwolnieniu NET i związanych z nimi PAD. PAD. Autoprzeciwciała przeciwko cytrulinowanym histonom pojawiają się w RZS, toczniu rumieniowatym układowym toczeń rumieniowaty układowy i u pacjentów z zespołem Felty'ego. Cytrulinacja łącznika histonu H1 może odgrywać kluczową rolę w uwalnianiu NET, ponieważ histon H1 reguluje wejście i wyjście DNA z nukleosomu. Zestawienie cytrulinowanych cytrulinowanych histonów z zakaźnymi patogenami oraz dopełniaczem i kompleksami immunologicznymi może naruszać tolerancję autoantygenów jądrowych i promować autoimmunizację. --- Cytrulinacja białek jest potranslacyjną modyfikacją, która przyciągnęła uwagę, szczególnie ze względu na jej udział w reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS). Tutaj oceniamy cytrulinom w płynie maziowym RZS poprzez bezpośrednią analizę LC-MS/MS oraz poprzez zastosowanie strategii wzbogacania opartej na specyficznej dla cytruliny biotynylacji. biotynylacji. Płyn maziowy RZS został pozbawiony obfitych białek, a następnie przeanalizowano całkowitą i zubożone frakcje zostały przeanalizowane. Częstotliwość występowania cytrulinowanych peptydów i ich stopień cytrulinacji można było określić dla czterech znanych autoantygenów RA autoantygenów, a także nowego miejsca autokrynlinacji in vivo deiminazy peptydyloargininowej 4. Na podstawie analizy całkowitego i zubożonego płynu maziowego po wzbogaceniu płynu maziowego po wzbogaceniu mogliśmy oszacować liczbę cytrulinowanych peptydów na około 3600 i 2100, odpowiednio. Jednak identyfikacja tych biotynylowanych peptydów za pomocą MS/MS okazała się bardzo trudna z powodu fragmentację cząsteczki biotyny. Poprzez bezpośrednią analizę MS całkowitego i płynu maziowego bez wzbogacania, zidentyfikowano odpowiednio 119 i 157 cytrulinowanych peptydów. zidentyfikowano odpowiednio 119 i 157 cytrulinowanych peptydów. Wskazuje to, że bezpośrednia analiza pozwala na identyfikację tylko części cytrulinowanych białek obecnych w płynie maziowym i że płynie maziowym i że specyficzne wzbogacanie jest nadal potrzebne do kompleksowego dogłębnego wyjaśnienia cytrulinomu. --- Reumatoidalne zapalenie stawów (RZS) jest przewlekłą chorobą autoimmunologiczną charakteryzującą się występowaniem obecnością czynnika reumatoidalnego (RF) i przeciwciał przeciwko cytrulinowanym białkom/peptydom (ACPA). autoprzeciwciał (ACPA). Cytrulina jest wytwarzana z argininy przez deiminazy peptydyloargininowe. deiminazy, a ACPA są skierowane przeciwko różnym cytrulinowanym antygenom, w tym fibrynogen, fibronektyna, α-enolaza, kolagen typu II, histony. ACPA są obecne u dwóch trzecich pacjentów z RZS, mają wyższą swoistość niż RF dla RZS, i są związane z uszkodzeniem radiologicznym stawów i objawami pozastawowymi. i są wykrywane na wiele lat przed wystąpieniem klinicznego zapalenia stawów. Ostatnie badania sugerują, że antygeny cytrulinowane są najprawdopodobniej autoantygenami artrytogennymi w RZS. autoantygenami w RZS. Produkcja ACPA jest związana ze wspólnym epitopem HLA-DRB1 (HLA-DRB1 epitopem (HLA-DRB1 SE) i odpowiada za dobrze znany związek RA-HLA-DRB1 SE ponieważ limfocyty T rozpoznają cytrulinowane peptydy. Palenie tytoniu i przyzębia, znane środowiskowe czynniki ryzyka RZS, sprzyjają cytrulinacji białek i cytrulinację białek i produkcję ACPA. Cytrulinowane białka są zdolne do wywoływać zapalenie stawów u transgenicznych myszy niosących geny HLA-DRB1 SE, a ACPA indukują produkcję TNF-α w makrofagach, osteoklastogenezę i aktywację dopełniacza. aktywację dopełniacza. Indukują również powstawanie pozakomórkowych pułapek neutrofilowych (NET). NET, zwiększone w RZS, są źródłem cytrulinowanych autoantygenów w RZS i indukują produkcję interleukiny-8 przez fibroblasty. Wiedza ta może mieć implikacje terapeutyczne, ponieważ istnieje potrzeba dopasowania terapii do profilu pacjenta. profil. Abatacept, modulator aktywacji komórek T, jest najlepszą terapią dla pacjentów z RZS ACPA(+). ACPA(+), chociaż dane kliniczne są obecnie skąpe. Rytuksymab, przeciwciało przeciwciało monoklonalne, które usuwa komórki B, jest również najlepszą terapią dla pacjentów z ACPA(+) RZS, a dane kliniczne potwierdzają ten pogląd.
Czy cytrulinacja białek ma związek z reumatoidalnym zapaleniem stawów?
Tak, cytrulinacja białek jest związana z reumatoidalnym zapaleniem stawów.