Chronic endoplasmic reticulum stress in myotonic dystrophy type 2 promotes autoimmunity via mitochondrial DNA release

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Sarah Rösing - , Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Fabian Ullrich - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Susann Meisterfeld - , Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Franziska Schmidt - , Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Laura Mlitzko - , Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Marijana Croon - , Cologne Excellence Cluster On Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases (CECAD) (Autor:in)
  • Ryan G. Nattrass - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Nadia Eberl - , Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Julia Mahlberg - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Martin Schlee - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Anja Wieland - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Philipp Simon - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Daniel Hilbig - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Ulrike Reuner - , Klinik und Poliklinik für Neurologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Alexander Rapp - , Technische Universität Darmstadt (Autor:in)
  • Julia Bremser - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Peter Mirtschink - , Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Stephan Drukewitz - , Universität Leipzig (Autor:in)
  • Thomas Zillinger - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Stefan Beissert - , Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Katrin Paeschke - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Gunther Hartmann - , Universität Bonn (Autor:in)
  • Aleksandra Trifunovic - , Cologne Excellence Cluster On Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases (CECAD) (Autor:in)
  • Eva Bartok - , Universität Bonn, Institute of Tropical Medicine Antwerp (Autor:in)
  • Claudia Günther - , Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)

Abstract

Myotonic dystrophy type 2 (DM2) is a tetranucleotide CCTG repeat expansion disease associated with an increased prevalence of autoimmunity. Here, we identified an elevated type I interferon (IFN) signature in peripheral blood mononuclear cells and primary fibroblasts of DM2 patients as a trigger of chronic immune stimulation. Although RNA-repeat accumulation was prevalent in the cytosol of DM2-patient fibroblasts, type-I IFN release did not depend on innate RNA immune sensors but rather the DNA sensor cGAS and the prevalence of mitochondrial DNA (mtDNA) in the cytoplasm. Sublethal mtDNA release was promoted by a chronic activation of the ATF6 branch of the unfolded protein response (UPR) in reaction to RNA-repeat accumulation and non-AUG translated tetrapeptide expansion proteins. ATF6-dependent mtDNA release and resulting cGAS/STING activation could also be recapitulated in human THP-1 monocytes exposed to chronic endoplasmic reticulum (ER) stress. Altogether, our study demonstrates a novel mechanism by which large repeat expansions cause chronic endoplasmic reticulum stress and associated mtDNA leakage. This mtDNA is, in turn, sensed by the cGAS/STING pathway and induces a type-I IFN response predisposing to autoimmunity. Elucidating this pathway reveals new potential therapeutic targets for autoimmune disorders associated with repeat expansion diseases.

Titel in Übersetzung
Chronischer Stress des endoplasmatischen Retikulums bei Myotoner Dystrophie Typ 2 fördert die Autoimmunität über die Freisetzung mitochondrialer DNA

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer1534
Seitenumfang15
FachzeitschriftNature communications
Jahrgang15
Ausgabenummer1
PublikationsstatusVeröffentlicht - 20 Feb. 2024
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 38378748
ORCID /0000-0002-4330-1861/work/156812171
ORCID /0000-0002-3772-3590/work/156813746

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

Schlagwörter

  • Autoimmunity/genetics, Nucleotidyltransferases/genetics, Endoplasmic Reticulum Stress/genetics, RNA, Humans, DNA, Mitochondrial/genetics, Autoimmune Diseases, Myotonic Dystrophy/genetics, Leukocytes, Mononuclear/metabolism, Interferon Type I