Investigation into the role of Peptidyl glycine α‐amidating monooxygenase in the hypoxic and inflammatory environment of Rheumatoid Arthritis

Abstract

Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune disease characterised by chronic inflammation and the progressive and irreversible destruction of synovial joints. Current treatments against RA have poor remission rates due to the complex aetiology of the disease and the heterogeneity of clinical phenotypes. This makes it crucial to have a better understanding of the RA pathogenesis and to identify new thera peutic targets. Peptidylglycine α-amidating monooxygenase (PAM) is an essential enzyme that converts peptides into their bioactive form through amidation. In yet-to-publish data from the research group where this project was conducted, expression levels of PAM were linked to the severity of tissue damage in RA. PAM knockdowns in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts (RASFs) led to an increase in the cells' invasion and proliferation as well as a decrease in apoptosis, showing the existence of a protective role of PAM against RA. However, to date, there is no published data on the involvement of PAM in RA. Thus, the purpose of this work was to examine the molecular mechanisms underlying PAM's ef fects in RASFs under the inflammatory and hypoxic conditions of the RA synovium, with a focus on the role of amidation. To this end, the transcriptomic profiles of PAM knockdown RASFs and control RASFs were compared in normoxic and hypoxic plus inflammatory conditions. This analysis led to the identification of multiple genes potentially involved in PAM's activities in RA and the suggestion of a possible molecular pathway that was further investigated through functional analysis. This work’s find ings provided valuable insights into the role of PAM in RA and laid the groundwork for further research that may ultimately result in the development of fresh treatment approaches.

A artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune caracterizada por inflamação crónica e destruição progressiva e irreversível das articulações sinoviais. Os tratamentos atuais contra a AR têm baixas taxas de remissão devido à etiologia complexa da doença e à heterogeneidade dos fenótipos clínicos. Isto torna crucial uma melhor compreensão da patogénese da AR e a identificação de novos alvos terapêu ticos. A PAM (peptidylglycine α-amidating monooxygenase) é uma enzima essencial que converte pép tidos na sua forma bioativa através da amidação. Em dados ainda não publicados do grupo de investi gação onde este projeto foi realizado, os níveis de expressão de PAM foram associados à severidade da AR. O silenciamento de PAM em fibroblastos sinoviais da artrite reumatoide (RASFs – Rheumatoid arthritis synovial fibroblasts) levou a um aumento da invasão e proliferação destas células, bem como a uma diminuição da apoptose, demonstrando a existência de um papel protetor da PAM contra a AR. Contudo, até à data, não existem dados publicados sobre o envolvimento da PAM na AR. Assim, o objetivo deste trabalho foi examinar os mecanismos moleculares subjacentes aos efeitos da PAM nos RASFs sob as condições inflamatórias e hipóxicas do sinovial da AR, com foco no papel da amidação. Para este fim, os perfis transcriptómicos de RASFs submetidos silenciamento da PAM e RASFs de controlo foram comparados em condições de normóxia e de hipóxia com inflamação. Esta análise levou à identificação de múltiplos genes potencialmente envolvidos nas atividades da PAM na AR e à sugestão de uma possível via molecular que foi posteriormente investigada através de análise funcional. As des cobertas deste trabalho forneceram informações valiosas sobre o papel da PAM na AR e estabeleceram bases para investigações futuras que poderão resultar no desenvolvimento de novas abordagens terapêu ticas.