Jonathan Kerr en collega's onderzochten de afwijkende genexpressie van microRNAs (miRNAs).

moleculen die een belangrijke rol spelen in de expressie (translatie) van andere genen (zie boven).

De "proefkonijnen" voldeden aan de CVS/Fukuda-criteria en de Canadese criteria voor ME/CVS.

De eerste fase van het onderzoek, waarbij de genexpressie (mRNA) geanalyseerd werd in 15 ME/

CVS-patiënten en 15 gezonde proefpersonen, leverde 34 miRNAs met afwijkende expressie op.

Vier van de 29 miRNAs doorstonden de toets der verificatie m.b.v. PCR (5 primers ontbraken)

te weten: hsa-miR-99b, hsa-miR-330-3p, hsa-miR-126 en hsa-miR-30c.

Vervolgens werd bestudeerd in welke mate de genexpressie van die miRNAs in afweercellen,

 CD14+ (monocyten), CD19+ (B-cellen), CD56+ (NK cellen) en CD3+ (T-cellen), afwijkend waren.

hsa-miR-126 vertoonde een significant afwijkende genexpressie in monocyten,

afwijkende genexpressie in NK-cellen werd vastgesteld voor hsa-miR-99b en hsa-miR-330-3p, en

de genexpressie van hsa-miR-99b vertoonde eveneens afwijkingen in B-cellen.

Vervolgens werd bestudeerd in welke mate de miRNAs hsa-miR-99b en hsa-miR-330-3p

de genexpressie (eiwitproductie) in NK-cellen beïnvloeden.

hsa-miR-99b veroorzaakt afwijkende genexpressie van 37 eiwitten,

terwijl hsa-miR-330-3p slechts twee afwijkingen in de genexpressie veroorzaakt.

De afwijkende genexpressie in NK-cellen, met name veroorzaakt door hsa-miR-99b,

impliceert enerzijds immuunactivatie en anderzijds immuundisfunctie.

Zo zijn de niveaus interferon-gamma (IFNγ), IL-17F en granzyme B (de "massavernietigingswapens"

van NK-cellen en cytotoxische T-cellen verhoogd, maar is de genexpressie van cathepsin L verlaagd.

Cathepsin L speelt een voorname rol in de "bewerking" en activatie van granzyme en perforine.

Dit zou de paradox (verhoogde concentraties granzyme, verminderde werkzaamheid) kunnen verklaren.

Verminderde genexpressie van CD6 en IL-8 wijzen eveneens op een NK-cel disfunctie,

tterwijl afgenomen expressie van SOD2 verminderde bescherming tegen oxidatieve stress impliceert.

MicroRNAs hsa-miR-99b, hsa-miR-330, hsamiR-126 and hsa-miR-30c:

Potential diagnostic biomarkers in Natural Killer (NK) cells of

patients with chronic fatigue syndrome (CFS)/Myalgic Encephalomyelitis (ME).

PLoS ONE. 2016 Mar 11; 11(3): e0150904. doi:10.1371/journal.pone.0150904.

Petty RD, McCarthy NE, Le Dieu R, Kerr JR.

Abstract

Background

Chronic Fatigue Syndrome (CFS/ME)

is a complex multisystem disease of unknown aetiology

which causes debilitating symptoms in up to 1% of the global population.

Although a large cohort of genes have been shown to exhibit altered expression in CFS/ME patients,

it is currently unknown whether microRNA (miRNA) molecules which regulate gene translation

contribute to disease pathogenesis.

We hypothesized that changes in microRNA expression in patient leukocytes

contribute to CFS/ME pathology, and may therefore represent useful diagnostic biomarkers

that can be detected in the peripheral blood of CFS/ME patients.

Methods

miRNA expression in peripheral blood mononuclear cells (PBMC)

from CFS/ME patients and healthy controls was analysed using the Ambion Bioarray V1.

miRNA demonstrating differential expression were validated by qRT-PCR and

then replicated in fractionated blood leukocyte subsets from an independent patient cohort.

The CFS/ME associated miRNA identified by these experiments

were then transfected into primary NK cells and

gene expression analyses conducted to identify their gene targets.

Results

Microarray analysis identified differential expression of 34 miRNA, all of which were up-regulated.

Four of the 34 miRNA had confirmed expression changes by qRT-PCR.

Fractionating PBMC samples by cell type from an independent patient cohort identified

changes in miRNA expression in NK-cells, B-cells and monocytes

with the most significant abnormalities occurring in NK cells.

Transfecting primary NK cells with hsa-miR-99b or hsamiR-330-3p,

resulted in gene expression changes consistent with NK cell activation but diminished cytotoxicity,

suggesting that defective NK cell function contributes to CFS/ME pathology.

Conclusion

This study demonstrates altered microRNA expression

in the peripheral blood mononuclear cells of CFS/ME patients,

which are potential diagnostic biomarkers.

The greatest degree of miRNA deregulation was identified in NK cells with targets

consistent with cellular activation and altered effector function.

PMID: 26967895

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0150904

http://journals.plos.org/plosone/article/asset?id=10.1371%2Fjournal.pone.0150904.PDF