Background and purpose: Misfolded protein stress has come to the fore among the molecular mechanisms that can cause degeneration. Whereas one of the most important protein of adaptive Endoplasmic Reticulum stress (ERS) is XBP1, CHOP and ASK proteins are associated with apoptosis and terminal ERS. To the best of our knowledge, methylation levels of adaptive and terminal ERS genes in Parkinson's Disease (PD) patients' blood are unknown. We aimed to evaluate if there is a difference in the DNA methylation levels of the ERS related protein-coding genes in peripheral blood of PD patients compared with healthy controls. The clinical significance of these gene methylation levels was evaluated as the second aim.
Methods: DNA was isolated from the blood of PD patients (n=23) and controls (n=19). We used a methylation-specific qPCR approach to assess the methylation status of the ERS genes. The correlation between clinical findings and the methylation levels in PD patients were evaluated with appropriate statistical methods.
Results: Terminal ERS related genes were statistically significantly hypomethylated in PD (ASK1 p=0.020, and CHOP p.
Conclusion: PD patients' peripheral blood methylation levels of adaptive and terminal ERS related genes are significantly different from healthy controls'. While XBP1 is known to be neuroprotective, CHOP and ASK are important proteins in apoptosis, and their methylation differences in peripheral blood provide a clue that they could be used as biomarkers in the future. Therefore, further biomarker and treatment studies should be conducted on these proteins and their pathways.
Background and purpose: A hibásan feltekeredett fehérjék által kiváltott stressz a figyelem előterébe került azon molekuláris mechanizmusok között, amelyek degenerációhoz vezethetnek. Az adaptív endoplazmás reticulum stressz (ERS) egyik legfontosabb fehérjéje az XBP1, míg a CHOP és az ASK fehérjék az apoptózissal és a terminális ERS-sel hozhatók összefüggésbe. Tudomásunk szerint egyelőre nem ismert a Parkinson-kóros (PD-) betegek vérében az adaptív és terminális ERS-gének metilációs szintje. Célunk az volt, hogy megvizsgáljuk, van-e különbség a PDbetegek perifériás vérében az ERS-hez kapcsolódó fehérjekódoló gének DNS-metilációs szintjében az egészséges kontrollokhoz képest. A másodlagos cél e gének metilációs szintje klinikai jelentőségének értékelése volt.
Methods: A PD-betegek (n = 23) és a kontrollszemélyek (n = 19) véréből DNS-t izoláltunk. Az ERS-gének metilációs státuszának vizsgálatához metilációspecifikus qPCRmódszert alkalmaztunk. A klinikai jellemzők és a PD-betegeknél mért metilációs szintek közötti összefüggést megfelelő statisztikai módszerekkel elemeztük.
Results: A terminális ERS-hez kapcsolódó gének statisztikailag szignifikánsan hipometiláltak voltak PD-ben (ASK1: p = 0,020, CHOP: p < 0,001), míg az adaptív ERS-gén, az XBP1 metilációs szintje nem különbözött a csoportok között. Az XBP1 és az MMSE között pozitív, valamint a CHOP és a depresszió között negatív korrelációt találtunk (p = 0,040; p=0,024), ettől eltekintve nem mutatkozott összefüggés a klinikai markerek és a vizsgált gének metilációs szintjei között.
Conclusion: A PD-betegek perifériás vérében az adaptív és terminális ERS-hez kapcsolódó gének metilációs szintjei szignifikánsan eltérnek az egészséges kontrollokétól. Míg az XBP1 ismerten neuroprotektív szereppel bír, a CHOP és az ASK az apoptózisban részt vevő fontos fehérjék, és a vérben kimutatható metilációs különbségeik arra utalnak, hogy a jövőben biomarkerként alkalmazhatók lehetnek. Ezért további biomarkerés terápiás vizsgálatok indokoltak ezekre a fehérjékre és jelátviteli útvonalaikra vonatkozóan.
Keywords: ASK; CHOP; DNA methylation; Parkinson’s disease; XBP1; adaptive and terminal ER stress.