Objective: Thalassemia is one of the genetic diseases that cause anemia and ineffective erythropoiesis. Increased levels of several inflammatory cytokines have been reported in β-thalassemia and might contribute to ineffective erythropoiesis. However, the mechanism by which tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) is involved in ineffective erythropoiesis in thalassemic patients remains unclear. The objective of this study is to investigate the effect of TNF-α on the erythropoietin (EPO) and erythropoietin receptor (EPOR) expression involved in proliferation of β-thalassemia/hemoglobin (Hb) E erythroid progenitor cells compared with cells from healthy subjects.
Materials and methods: CD34-positive cells were isolated from heparinized blood by using the EasySep® CD34 selection kit. Cells were then cultured with suitable culture medium in various concentrations of EPO for 14 days. The effect of TNF-α on percent cell viability was analyzed by trypan blue staining. In addition, the percentage of apoptosis and levels of EPOR protein were measured by flow cytometry.
Results: Upon EPO treatment, a higher cell number was observed for erythroid progenitor cells from both healthy participants and β-thalassemia/Hb E patients. However, a reduction of apoptosis was found in EPO-treated cells especially for β-thalassemia/Hb E patients. Interestingly, TNF-α caused higher levels of cell apoptosis and lower levels of EPOR protein in thalassemic erythroid progenitor cells.
Conclusion: TNF-α caused a reduction in the level of EPOR protein and EPO-induced erythroid progenitor cell proliferation. It is possible that TNF-α could be involved in the mechanism of ineffective erythropoiesis in β-thalassemia/Hb E patients.
Amaç: Talasemi anemi ve inefektif eritropoeze neden olan genetik hastalıklardan birisidir. Enflamatuvar sitokinlerin bir çoğunun seviyelerinde artma b-talasemide gösterilmiş olup, bu durum inefektif eritropoeze katkıda bulunabilir. Ancak, tümör nekrozlaştırıcı faktör-alfa’nın (TNF-α) talasemik hastalarda inefektif eritropoeze nasıl bir mekanizma ile neden olduğu bilinmemektedir. Bu çalışmanın amacı b-talasemi/hemoglobin (Hb) E eritroid öncül hücrelerinde sağlıklı kontrollerin hücreleri ile karşılaştırıldığında TNF-α’nın eritropoetin (EPO) ve eritropoetin reseptör (EPOR) sunumu üzerine etkisinin araştırılmasıdır. Gereç ve Yöntemler: CD34-pozitif hücreler EasySep® CD34 seçim kiti yardımı ile heparinli kandan izole edildi. Hücreler 14 gün boyunca uygun kültür ortamında değişik EPO konsantrasyonlarında kültürde bekletildi. TNF-α’nın hücre canlılık yüzdesine etkisi tripan mavisi boyası ile incelendi. Bunun yanında, apopitoz yüzdesi ve EPOR protein seviyeleri akış sitometrisi ile ölçüldü. Bulgular: EPO tedavisi ile eritroid öncül hücrelerinin sayısında hem sağlıklı katılımcılarda hem de b-talasemi/Hb E hastalarında artış olduğu görüldü. Ancak özellikle b-talasemi/Hb E hastalarında EPO ile muamele edilmiş hücrelerde apopitozda azalma görüldü. İlginç olarak, TNF-α talasemik eritroid öncül hücrelerde hücre apopitoz oranında artmaya ve EPOR protein seviyelerinde azalmaya neden oldu. Sonuç: TNF-α EPOR protein düzeyi ve EPO ile uyarılmış eritroid öncül hücre çoğalmasında azalmaya neden oldu. b-talasemia/Hb E hastalarında TNF-α inefektif eritropoez mekanizmasında yer alıyor olabilir.