Increased retention of functional mitochondria in mature sickle red blood cells is associated with increased sickling tendency, hemolysis and oxidative stress.

Autor: Esperti S; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris, France; Erytech Pharma, 69008 Lyon., Nader E; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris., Stier A; Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés, CNRS, ENTPE, UMR 5023 Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Université de Strasbourg, CNRS, Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien, UMR7178, 67000 Strasbourg., Boisson C; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris., Carin R; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris., Marano M; UR4609 Hémostase and Thrombose Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon., Robert M; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris, France; Erytech Pharma, 69008 Lyon., Martin M; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon., Horand F; Erytech Pharma, 69008 Lyon., Cibiel A; Erytech Pharma, 69008 Lyon., Renoux C; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris, France; Laboratoire de Biochimie et de Biologie Moléculaire, UF de Biochimie des Pathologies Erythrocytaires, Centre de Biologie et de Pathologie Est, Hospices Civils de Lyon, 69500 Lyon., Van Bruggen R; Department of Molecular Hematology, Sanquin Research and Landsteiner Laboratory, University of Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands., Blans C; Department of Molecular Hematology, Sanquin Research and Landsteiner Laboratory, University of Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands., Dargaud Y; UR4609 Hémostase and Thrombose Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon., Joly P; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris, France; Laboratoire de Biochimie et de Biologie Moléculaire, UF de Biochimie des Pathologies Erythrocytaires, Centre de Biologie et de Pathologie Est, Hospices Civils de Lyon, 69500 Lyon., Gauthier A; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris, France; Institut d'Hématologique et d'Oncologique Pédiatrique, Hospices Civils de Lyon, 69008 Lyon., Poutrel S; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris, France; Service de Médecine Interne, Hôpital Edouard Herriot, Hospices Civils de Lyon, 69008 Lyon, France. de Médecine Interne, Hôpital Edouard Herriot, Hospices Civils de Lyon, 69008 Lyon., Romana M; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris, France; Université de Paris, Université des Antilles, UMR_S1134, BIGR, INSERM, Paris., Roussel D; Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés, CNRS, ENTPE, UMR 5023 Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon., Connes P; Laboratoire interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) EA7424, Team « Vascular Biology and Red Blood Cell » Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France; Laboratoire d'Excellence du Globule Rouge (Labex GR-Ex), PRES Sorbonne, 79015 Paris. philippe.connes@univ-lyon1.fr.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Haematologica [Haematologica] 2023 Nov 01; Vol. 108 (11), pp. 3086-3094. Date of Electronic Publication: 2023 Nov 01.
DOI: 10.3324/haematol.2023.282684
Abstrakt: Abnormal retention of mitochondria in mature red blood cells (RBC) has been recently reported in sickle cell anemia (SCA) but their functionality and their role in the pathophysiology of SCA remain unknown. The presence of mitochondria within RBC was determined by flow cytometry in 61 SCA patients and ten healthy donors. Patients were classified according to the percentage of mature RBC with mitochondria contained in the whole RBC population: low (0-4%), moderate (>4% and <8%), or high level (>8%). RBC rheological, hematological, senescence and oxidative stress markers were compared between the three groups. RBC senescence and oxidative stress markers were also compared between mature RBC containing mitochondria and those without. The functionality of residual mitochondria in sickle RBC was measured by high-resolution respirometry assay and showed detectable mitochondrial oxygen consumption in sickle mature RBC but not in healthy RBC. Increased levels of mitochondrial reactive oxygen species were observed in mature sickle RBC when incubated with Antimycin A versus without. In addition, mature RBC retaining mitochondria exhibited greater levels of reactive oxygen species compared to RBC without mitochondria, as well as greater Ca2+, lower CD47 and greater phosphatidylserine exposure. Hematocrit and RBC deformability were lower, and the propensity of RBC to sickle under deoxygenation was higher, in the SCA group with a high percentage of mitochondria retention in mature RBC. This study showed the presence of functional mitochondria in mature sickle RBC, which could favor RBC sickling and accelerate RBC senescence, leading to increased cellular fragility and hemolysis.
Databáze: MEDLINE
Externí odkaz: