Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
5-Year IF – 2.0, IF – 1.9, JCI (2024) – 0.43
Scopus CiteScore – 4.3
Q1 in SJR 2024, SJR score – 0.598, H-index: 49 (SJR)
ICV – 161.00; MNiSW – 70 pts
Initial editorial assessment and first decision within 24 h

ISSN 1899–5276 (print), ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2012, vol. 21, nr 5, September-October, p. 607–614

Publication type: original article

Language: English

Comparison of Apoptotic Gene Expression Profiles Between Peyronie’s Disease Plaque and Tunica Albuginea

Porównanie profili ekspresji genów apoptotycznych płytki włóknistej występującej w chorobie Peyroniego i osłonki białawej

Orhan U. Zorba1,A,B,C,D, Sema Sirma2,C,D, Gulay Ozgon2,A,D, Emre Salabas3,C,D, Ugur Ozbek2,E, Ates Kadioglu3,A,B,E,F

1 Department of Urology, Rize University, Rize Medical Faculty, Rize, Turkey

2 Department of Genetics, Institute for Experimental Medical Research (DETAE), Istanbul University, Istanbul, Turkey

3 Department of Urology, Istanbul University, Istanbul Medical Faculty, Istanbul, Turkey

Abstract

Background. The fibrotic plaques of Peyronie’s disease and other localized fibrotic conditions have been considered to be the result of an abnormal wound healing process. The potential role of regulatory disorders of apoptosis in abnormal wound healing may also play a role in the development of Peyronie’s disease.
Objectives. To examine the phenomenon of apoptosis in Peyronie’s disease, authors quantified differential levels of gene expression of apoptotic proteins, Fas, Fas Ligand, Bcl-2, p53, Caspase 3 and 8 in Peyronie’s plaque and tunica albuginea.
Material and Methods. Eight patients with Peyronie’s disease undergoing surgical correction of the curvature had biopsy specimens taken from both the Peyronie’s plaque and normal tunica albuginea. Messenger RNA expression of the apoptotic proteins in the plaque and normal tunica was measured by reverse transcriptase PCR.
Results. Apoptotic gene expression was lower than the housekeeping gene`s in half of the tunica albuginea samples and two thirds of the plaque samples. Overall mRNA expressions in the plaque were not significantly different from the normal tunica albuginea.
Conclusion. The fibrotic plaques of Peyronie’s disease and other localized fibrotic conditions have been considered to be the result of an abnormal wound healing process. The potential role of regulatory disorders of apoptosis in abnormal wound healing may also play a role in the development of Peyronie’s disease. In this study, the lower expression of apoptotic genes may cause the persistence of collagen producing cells which were up-regulated for unknown reasons and consequently result in plaque formation. Similar expression levels of apoptotic genes in both tunica albuginea and Peyronie’s plaques may be due to the generalized physiopathologic alterations in tunica albuginea that lead to plaque formation at a vulnerable region subjected to recurrent traumas.

Streszczenie

Wprowadzenie. Płytka włóknista występująca w chorobie Peyroniego i inne zaburzenia zwłókniające miejscowo zostały uznane za wynik nieprawidłowego procesu gojenia ran. Regulacja zaburzeń apoptozy w nieprawidłowym gojeniu się ran może również odgrywać rolę w rozwoju choroby Peyroniego.
Cel pracy. W celu zbadania zjawiska apoptozy w chorobie Peyroniego autorzy ilościowo porównali stężenie ekspresji genów apoptotycznych białek Fas, FasL, Bcl-2, p53, kaspazy 3 i 8 w płytce włóknistej w chorobie Peyroniego i osłonce białawej.
Materiał i metody. Od ośmiu pacjentów z chorobą Peyroniego, u których przeprowadzono chirurgiczną korektę krzywizny prącia, pobrano wycinki zarówno płytki Peyroniego, jak i prawidłowej osłonki białawej. Ekspresję przekaźnikowego RNA białek apoptotycznych płytki i prawidłowej osłonki mierzono za pomocą metody PCR z odwrotną transkryptazą.
Wyniki. Ekspresja genów apoptotycznych była mniejsza niż genów metabolizmu podstawowego w połowie próbek osłonki białawej i dwóch trzecich próbek płytki. Ogólna ekspresja mRNA na płytce nie różni się istotnie od ekspresji na osłonce białawej.
Wnioski. Płytka włóknista występująca w chorobie Peyroniego i inne zaburzenia miejscowo zwłókniające zostały uznane za wynik nieprawidłowego procesu gojenia ran. Regulacja zaburzeń apoptozy w nieprawidłowym gojeniu się ran może również odgrywać rolę w rozwoju choroby Peyroniego. W tym badaniu mniejsza ekspresja genów apoptozy mogła spowodować przetrwanie komórek wydzielających kolagen, których liczba zwiększała się z nieznanych powodów, a tym samym spowodowała tworzenie się płytki. Przyczyną podobnego stężenia ekspresji genów apoptotycznych zarówno białawej osłonki, jak i płytki w chorobie Peyroniego może być ogólna patofizjologiczna zmiana osłonki białawej, która prowadzi do tworzenia płytki we wrażliwej części ciała podatnej na nawracające urazy.

Key words

apoptosis, fibrosis, Peyronie’s disease, messenger RNA, caspase

Słowa kluczowe

apoptoza, zwłóknienie, choroba Peyroniego, przekaźnikowe RNA, kaspaza

References (30)

  1. BrockG, Hsu GL, Nunes L, von Heyden B, Lue TF: The anatomy of the tunica albuginea in the normal penis and Peyronie’s disease. J Urol 1997, 157, 276–281.
  2. Mulhall JP: Expanding the paradigm for plaque development in Peyronie’s disease. Int J Impot Res 2003, 15 Suppl 5, S93–102.
  3. Ehrlich HP: Scar contracture: cellular and connective tissue aspects in Peyronie’s disease. J Urol 1997, 157, 316– 319.
  4. Vernet D, Ferrini GM, Valente GE, Magee TR, Bou-Gharios G, Rajfer J, Gonzalez-Cadavid NF: Effect of nitric oxide on the differentiation of fibroblasts into myofibroblasts in the Peyronie’s fibrotic plaque and its rat model. Nitric Oxide 2002, 7(4), 262–276.
  5. Powei DW, Mifflin RC, Valentich JD, Ceowe SE, Saada JI, West AB: Myofibroblasts: paracrine cells important in health and disease. Am J Physiol 1999, 277, C1–C19.
  6. Walker GA, Guerrero IA, Leinwand LA: Myofibroblasts: Molecular crossdressers, Curr Top Dev Biol 2001, 51, 91–107.
  7. Serini G, Gabbiani G: Mechanisms of myofibroblast activity and phenotypic modulation. Exp Cell Res 1999, 250, 273–283.
  8. Magee TR, Qian A, Rajfer J, Sander CF, Levine AL, Gonzalez-Cadavid DF: Gene expression profiles in the Peyronie’s disease plaque. Urology 2002, 59, 451–457.
  9. Olofsson B: Rho guanine dissociation inhibitors: pivotal molecules in cellular signaling. Cell Signal 1999, 11, 545–554.
  10. Qian A, Meals RA, Rajfer J, Gonzalez-Cadavid NF: Comparison of gene expression profiles between Peyronie’s disease and Dupuytren’s contracture. Urology 2004, 64, 399–404.
  11. Kusec R, Laczika K, Knöbl P, Fried J, Grenix H, Khals P, Linkesch W, Schwarzinger I, Mitterbauer G, Purtscher B, Haas OA, Lechner K, Jaeger U: AML1/ETO fusion mRNA can be detected in remission blood samples of all patients with t(8;21) acute myeloid leukemia after chemotherapy or autologous bone marrow transplantation. Leukemia 1994, 8, 735–739.
  12. Desmouliere A, Redard M, Darby I, Gabbiani G: Apoptosis mediates the decrease in cellularity during the transition between granulation tissue and scar. Am J Pathol 1995, 146, 56–66.
  13. Freiberg R, Spencer D, Chaote K, Duh H, Schreiber S: Fas signal transduction triggers either proliferation or apoptosis in human fibroblasts. J Invest Dermatol 1997, 108, 215–219.
  14. Aggarwal BH, Singh S, LaPushin R, Totpal K: Fas antigen signals proliferation of normal human diploid fibroblast and its mechanism is different from tumor necrosis factor receptor. FEBS 1995, 364, 5–8.
  15. Li Y, Takemura G, Kosai K, Takahashi T, Okada H, Miyata S, Yuge K, Nagano S, Esaki M, Khai NC, Goto K, Mikami A, Maruyama R, Minatoguchi S, Fujiwara T, Fujiwara H: Critical Roles for the Fas/Fas Ligand System in Postinfarction Ventricular Remodeling and Heart Failure. Circ Res 2004, 95, 627–634.
  16. Okada K, Komuta K, Hashimoto S, Matsuzaki S, Kanematsu T, Koji T: Frequency of apoptosis of tumor-infiltrating lymphocytes induced by Fas counterattack in human colorectal carcinoma and its correlation with prognosis. Clin Cancer Res 2000, 6, 3560–3564.
  17. Zheng HC, Sun JM, Wei ZL, Yang XF, Zhang YC, Xin Y: Expression of Fas ligand and caspase-3 contributes to formation of immune escape in gastric cancer. World J Gastroenterol 2003, 9, 1415–1420.
  18. Niehans GA, Brunner T, Frizelle SP, Liston JC, Salerno CT, Knapp DJ, Green DR, Kratzke RA: Human lung carcinomas express Fas ligand. Cancer Res 1997, 57, 1007–1012.
  19. Saas P, Walker PR, Hahne M, Quiquerez AL, Schnuriger V, Perrin G, French L, Van Meir EG, de Tribolet N, Tschopp J: Fas ligand expression by astrocytoma in vivo: maintaining immune privilege in the brain? J Clin Invest 1997, 99, 1173–1178.
  20. Bennett MW, O’Connell J, O’Sullivan GC, Brady C, Roche D, Collins JK, Shanahan F: The Fas counterattack in vivo: apoptotic depletion of tumor-infiltrating lymphocytes associated with Fas ligand expression by human esophageal carcinoma. J Immunol 1998, 160, 5669–5675.
  21. Hahne M, Rimoldi D, Schroter M, Romero P, Schreier M, French LE, Schneider P, Bornand T, Fontana A, Lienard D: Melanoma cell expression of Fas(Apo-1/CD95) ligand: implications for tumor immune escape. Science 1996, 274, 1363–1366.
  22. Moulin V, Larochelle S, Langlois C, Thibault I, Lopez-Valle CA, Roy M: Normal skin wound and hypertrophic scar myofibroblasts have differential responses to apoptotic inductors. J Cell Physiol 2004, 198(3), 350–358.
  23. Ladin D, Hou Z, Patel D: p53 and apoptosis alterations in keloids and keloid fibroblasts. Wound Rep Reg 1998, 6, 28–37.
  24. Ghobrial IM, Witzig TE, Alex A, Adjei C: Targeting Apoptosis Pathways in Cancer Therapy. CA Cancer J Clin 2005, 55, 178–194.
  25. JP Mulhall, MS Anderson, T Lubrano, TV Shankey: Peyronie’s disease cell culture models: phenotypic, genotypic and functional analyses. Int J Imp Res 2002, 14, 397–405.
  26. Ladin D, Hou Z, Patel D: p53 and apoptosis alterations in keloids and keloid fibroblasts. Wound Rep Reg 1998, 6, 28–37.
  27. Chodon T, Sugihara T, Igawa H, Funayama E, Furukawa H: Keloid-derived fibroblasts are refractory to Fasmediated apoptosis and neutralization of autocrine transforming growth factor-β1 can abrogate this resistance. Am J Pathol 2000, 157, 1661–1669.
  28. Liu Y, Ren LS, Cen Y: Experimental study of Bcl-2 and Fas gene expression in fibroblast of scar. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi 2001, 15(6), 351–353.
  29. Wassermann RJ, Polo M, Smith P, Wang X, Ko F, Robson MC: Differential Production of Apoptosis-Modulating Proteins in Patients with Hypertrophic Burn Scar. J Surg Res 1998, 75, 74–80.
  30. Loreto C, Barbagli G, Djinovic R, Vespasiani G, Carnazza ML, Miano R, Musumeci G, Sansalone S: Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (trail) and its death receptor (dr5) in Peyronie’s disease. A Biomolecular Study of Apoptosis Activation. J Sex Med 2011, 8, 109–115.
© Wroclaw Medical University