Διερεύνηση σε μοριακό επίπεδο της ενεργότητας της τελομεράσης σε β-λεμφοκύτταρα ασθενών με νεφρική ανεπάρκεια και συσχετισμός της με άλλες ανοσολογικές και βιοχημικές παραμέτρους

Abstract

Telomeres are specialized nucleoprotein structures located at the extremities of linear chromosomes which become shortened after each round of cell division. After several cell duplications, telomere length becomes critically short causing genetic instability and thus cell cycle arrest. At this point, if telomeres do not become longer the cell will die. Telomeres are elongated only by telomerase, an enzyme that after development is active in just a handful of cell types in a mature organism. Such cells are lymphocytes.The aim of this study was to investigate the activity of telomerase protein in lymphocytes from chronic kidney disease and hemodialysis patients and to try and uncover if there is a relationship between this activity and the concentration of certain inflammation markers in these patients. These markers were TNF-a, CRP, IL-10 and IL-6. In addition the expression of telomerase catalytic subunit gene (hTERT) was measured in both patients groups and in healthy controls while the expression of tumor suppressor genes p53 and RB was also investigated. Enzymatic activity and gene expression were measured immediately after cell isolation and after the completion of 4 distinct cell cultures (with the addition of LPS or CRP or LPS-LXA4 and without the addition of any specific factor) while inflammation markers were calculated in the blood serum of patients and controls.Renal failure is characterized by a gradual decline in GFR and cause a variety of symptoms from almost every system of the particular organism. In recent years chronic inflammation has emerged as a very crucial mortality and morbidity factor in these patients. The results of this study show that a decrease in telomerase activity is observed in renal failure a fact that is associated with high rates of inflammation markers. In the meantime, even when culture conditions are changed lymphocytes from renal patients are less easy to be stimulated in vitro to divide when compared to healthy individuals. If inflammation is the cause for the decline in telomerase activity remains to be investigated.

Τα τελομερή αποτελούν ιδιαίτερες νουκλεοπρωτεϊνικές δομές στα άκρα των ευθύγραμμων χρωμοσωμάτων τα οποία μειώνονται σε μήκος μετά από κάθε κυτταρική διαίρεση. Μετά από ορισμένο αριθμό διαιρέσεων, τα τελομερή βρίσκονται πλέον σε κρίσιμα μικρό μήκος και ως αποτέλεσμα προκαλείται γενετική αστάθεια η οποία έχει ως επακόλουθο την παύση του κυτταρικού κύκλου. Στο σημείο αυτό, αν τα τελομερή δεν επιμηκυνθούν, το κύτταρο θα πεθάνει. Τα τελομερή επιμηκύνονται μόνο από την τελομεράση, ένα ένζυμο που μετά την ανάπτυξη βρίσκεται ενεργοποιημένο σε ελάχιστους τύπους κυττάρων ενός ώριμου οργανισμού, όπως για παράδειγμα είναι τα λεμφοκύτταρα.Σκοπός αυτής της εργασίας ήταν να διερευνηθεί η ενεργότητα της τελομεράσης σε λεμφοκύτταρα ασθενών με χρόνια νεφρική ανεπάρκεια, αιμοκαθαρόμενους ή μη καθώς και να βρεθεί, αν υπάρχει, κάποια συσχέτιση μεταξύ αυτής της ενζυμικής δράσης και της συγκέντρωσης στο αίμα συγκεκριμένων παραγόντων φλεγμονής δηλαδή του TNF-a, της CRP, της IL-10 και της IL-6. Ταυτόχρονα στις δύο ομάδες ασθενών (αιμοκαθαρόμενοι και νεφροπαθείς μη αιμοκαθαρόμενοι) αλλά και στους φυσιολογικούς μάρτυρες, μελετήθηκε η έκφραση του γονιδίου της καταλυτικής υπομονάδας της τελομεράσης hTERT, καθώς και των ογκοκατασταλτικών γονιδίων p53 και RB. Η ενζυμική ενεργότητα και η γονιδιακή έκφραση μετρήθηκαν τόσο αμέσως μετά την απομόνωση των λεμφοκυττάρων όσο και μετά από 4 συγκεκριμένες κυτταροκαλλιέργειες (με προσθήκη LPS ή CRP ή LPS-LXA4, και χωρίς την προσθήκη κάποιου παράγοντα) ενώ οι παράγοντες φλεγμονής υπολογίστηκαν στον ορό αίματος ασθενών και μαρτύρων.Η χρόνια νεφρική ανεπάρκεια χαρακτηρίζεται από προοδευτική μείωση του ρυθμού σπειραματικής διήθησης και προκαλεί συμπτώματα από όλα σχεδόν τα συστήματα ενός οργανισμού. Σχετικά πρόσφατα αποκαλύφθηκε πως η χρόνια φλεγμονή αποτελεί έναν σημαντικό παράγοντα νοσηρότητας και θνητότητας στους ασθενείς αυτούς. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πως στη χρόνια νεφρική ανεπάρκεια προκαλείται μείωση της δραστηριότητας της τελομεράσης, γεγονός που συνδυάζεται με υψηλούς τίτλους παραγόντων φλεγμονής. Ταυτόχρονα παρά τις διάφορες αλλαγές στις συνθήκες καλλιέργειας τα κύτταρα των ασθενών ενεργοποιούνται in vitro δυσκολότερα ώστε να διαιρεθούν συγκριτικά με τους φυσιολογικούς μάρτυρες. Αν η φλεγμονή είναι αυτή που προκαλεί τη μειωμένη ενζυμική δραστικότητα είναι ακόμη προς διερεύνηση.