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Enregistrement W2580443921 · doi:10.1182/blood.v124.21.4027.4027

Oxidative Stress and Increased Destruction of Red Blood Cells Contribute to the Pathophysiology of Anemia Caused By DMT1 Deficiency

2014· article· en· W2580443921 sur OpenAlexaffabout
Zuzana Zidova, Daniel Garcia‐Santos, Katarina Kapralova, Pavla Kořalková, Renata Mojzíková, Dalibor Doležal, Prem Ponka, Vladimír Divoký, Monika Horváthová

Notice bibliographique

RevueBlood · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueErythrocyte Function and Pathophysiology
Établissements canadiensMcGill UniversityJewish General Hospital
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésOxidative stressDMT1BiologyErythropoiesisRed blood cellReactive oxygen speciesGATA1ErythroblastApoptosisAnemiaCell biologyMolecular biologyHaematopoiesisImmunologyInternal medicineBiochemistryStem cellTransporterMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Inactivating mutations in divalent metal transporter 1 (DMT1) are associated with a severe defect in erythroid iron utilization and cause moderate to severe hypochromic microcytic anemia in human patients and two rodent models. We have previously shown that DMT1 deficiency impairs erythroid differentiation, induces apoptosis of erythroid precursors and causes the suppression of colony-forming capacity of erythroid progenitors. Using in vitro cultures of fetal liver cells we were able to recapitulate this in vivo defect. We confirmed abnormal pattern of erythroid differentiation and increased apoptosis (2.5-times) of DMT1-mutant erythroblasts when compared to wild-type (wt) fetal liver erythroblats. Determination of 2’,7’-Dichlorofluorescein diacetate-dependent intensity of fluorescence, which is proportional to the concentration of reactive oxygen species (ROS), revealed elevated levels of ROS in DMT1-mutant erythroblats when compared to wt erythroblast. This result suggests that oxidative stress contributes to the apoptosis in DMT1-mutant cells. We also observed that the defective erythroid differentiation of DMT1-mutant erythroblasts is marked by a blunted induction of heme oxygenase-1, an enzyme that co-regulates erythroid differentiation by controlling the heme regulatory pool in erythroid cells (Garcia-Santos et al., Blood, 2014, 123 (14): 2269-77). In further studies we focused on mature red blood cells (RBC), because it is known that nutritional iron deficiency and certain types of congenital hypochromic anemia are associated with increased levels of ROS and shortened life span of RBC that can be at least partially attributed to a programmed cell death of erythrocytes, so called eryptosis (Lang et al., Int J Biochem Cell Biol, 2012, 44 (8): 1236-43). Using labeling with carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester, we observed an accelerated clearance of DMT1-mutant RBC from circulating blood when compared to wild-type RBC. In vitro, DMT1-mutant RBC exposed to hyperosmotic shock or glucose depletion showed significantly increased levels of phosphatidylserine on the membrane detected by Annexin V binding. Together, these results confirmed eryptosis of DMT1-mutant RBC. As eryptosis is proposed to be triggered via activation of Ca2+ cation channels, we next measured the concentration of cytosolic Ca2+ using Fluo3/AM fluorescent dye and found significantly elevated content of intracellular Ca2+ in DMT1-mutant RBC when compared to wt RBC. In addition, DMT1-mutant RBC had higher levels of ROS than wt RBC despite significantly increased activity of anti-oxidative defense enzymes; glutathione peroxidase (1.6-times), catalase (1.9-times) and methemoglobin reductase (1.9-times). This indicates that exaggerated anti-oxidative defense in DMT1-mutant RBC is not sufficient to eliminate ROS effectively. Furthermore, DMT1-mutant RBC also showed accelerated anaerobic glycolysis as detected by increased activities of hexokinase (2.5-times), pyruvate kinase (2.4-times), glucose-phosphate isomerase (3.2-times). This result together with reduced ATP/ADP (1.6-times) ratio in DMT1-mutant RBC when compared to wt RBC suggests an increased demand for ATP in DMT1-mutant erythrocytes. In conclusion we propose that increased oxidative stress and accelerated destruction of RBC contribute to the pathophysiology of anemia caused by DMT1-deficiency. Grant support: Czech Grant Agency, grant No. P305/11/1745; Ministry of Health Czech Republic, grant No. NT13587, Education for Competitiveness Operational Program, CZ.1.07/2.3.00/20.0164, Internal Grant of Palacky University Olomouc, LF_2014_011 and in part by the Canadian Institutes of Health Research (D.G-S., P.P.). Disclosures No relevant conflicts of interest to declare.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,058
Score d'incertitude au seuil0,381

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,221
Écart entre enseignants0,214 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2014
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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