Medical Informatics IV

EnglishTürkçe

CHAPTER


DOI :10.26650/B/T3.2024.40.025   IUP :10.26650/B/T3.2024.40.025    Full Text (PDF)

Bioinformatics Perspective on the Relationship Between GvHD and CXCL 8 (IL-8)

Ekin Ece Gürer Kluge, Demet Kıvanç İzgi, Süleyman Rüştü Oğuz, Hayriye Şentürk Çiftçi

Graft-versus-host disease is a phenomenon that develops after stem cell transplantation. In allogeneic transplants, where a person receives a transplant from someone else, it occurs when active T lymphocytes from the donor recognise the recipient’s tissues as foreign and attack them. GENEMANIA database was used to determine the relationship of IL-8 cytokine with other genes, STRING database to understand its relationship with other genes (pathways used, physical interactions, gene ontology, etc.) and GeneCard databases and GWAS/GRAPS to show its role in diseases. In addition MalaCard and DisGeNET were used to find genes associated with GvHD. UniProt and KEGG were used for the association with pathways. MalaCard and DisGeNET showed that GvHD is associated with molecules such as IL-1A, IL-4, IL-6, IL-8, IL-9, IL-10, IL-17A, IL-12, IL-18, AHR, ITGA, DCD19, CD83, CD274, TLR6, TLR9, STAT3, FOXP3, REG3a, NLRP, HSP90, VCAM1, ITGB1, HIF1a. CXCL8, also known as IL-8, has been shown in STRING and GeneCard Database to communicate strongly with IL-1, IL-6, IL-10, TNF and CXCL 8 receptors CXCR1 and CXCR2. STRING Database, which processed information from KEGG Pathway and Uniport, found that CXCL 8 was significantly associated with Chemotaxis (FDR=6.68e-05), Cytokine (FDR=2.47e-07), Inflammatory response (FDR=0.0156), Interleukin-1 processing (FDR=0.0020), CD163 mediating an anti-inflammatory response (FDR=0.0023), Interleukin-10 signaling (FDR=2.29e-10). This gene is overexpressed in Whole Blood (x26.0). Also IL-8 is expressed in Leukocyte (FDR=0.0345), Haematopoietic system (FDR=2.16e-06), Bone marrow-derived macrophage (FDR=0.00028). IL-8 has been shown to be closely associated with melanoma. Cytokines are highly associated with haematological malignancies, especially with GvHD, a transplant-related disease after stem cell transplantation. In fact, recent studies support this. Experimental study of the relationship of cytokines with other molecules and pathways in the laboratory environment will guide the pathogenesis and treatment of GvHD.


Keywords: GvHD, bioinformatics, cytokines, disease
DOI :10.26650/B/T3.2024.40.025   IUP :10.26650/B/T3.2024.40.025    Full Text (PDF)

GvHD ve CXCL8 (IL-8) Arasındaki̇ İli̇şki̇de Bi̇yoenformati̇k Perspekti̇f

Ekin Ece Gürer Kluge, Demet Kıvanç İzgi, Süleyman Rüştü Oğuz, Hayriye Şentürk Çiftçi

Graft-versus-host hastalığı (GvHH) kök hücre transplantasyonu sonrasında gelişen bir fenomendir. Bir kişinin başka birinden kök hücre aldığı allojenik nakillerde, vericiden gelen aktif T lenfositlerinin alıcının dokularını yabancı olarak tanıması ve onlara karşı bir immün yanıt geliştirmesi ile ortaya çıkar. IL-8 sitokininin diğer genlerle ilişkisini belirlemek için GENEMANIA veri tabanı, diğer genlerle ilişkisini anlamak için STRING veri tabanı (kullanılan yollar, fiziksel etkileşimler, gen ontolojisi vb.) ve hastalıklardaki rolünü göstermek için GeneCard veri tabanları ve GWAS/GRAPS kullanılmıştır. Ayrıca GvHH ile ilişkili genleri bulmak için MalaCard ve DisGeNET kullanılmıştır. UniProt ve KEGG, yolaklarla ilişkilendirme için kullanılmıştır. MalaCard ve DisGeNET, GvHH’nin IL-1A, IL-4, IL-6, IL-8, IL-9, IL-10, IL-17A, IL-12, IL-18, AHR, ITGA, DCD19, CD83, CD274, TLR6, TLR9, STAT3, FOXP3, REG3a, NLRP, HSP90, VCAM1, ITGB1, HIF1a gibi moleküllerle ilişkili olduğunu gösterdi. IL-8 olarak da bilinen CXCL8’in STRING ve GeneCard veritabanında IL-1, IL-6, IL-10, TNF ve CXCL 8 reseptörleri CXCR1 ve CXCR2 ile güçlü bir şekilde iletişim kurduğu gösterilmiştir. KEGG Pathway ve Uniport’tan gelen bilgileri işleyen STRING Veritabanı, CXCL 8’in Kemotaksis (FDR=6.68e-05), Sitokin (FDR=2.47e 07), İnflamatuar yanıt (FDR=0.0156), İnterlökin-1 işleme (FDR=0.0020), anti-inflamatuar yanıta aracılık eden CD163 (FDR=0.0023), İnterlökin-10 sinyalleme (FDR=2.29e-10) ile önemli ölçüde ilişkili olduğunu bulmuştur. Bu gen tam kanda aşırı eksprese edilir (x26.0). Ayrıca IL-8 Lökosit (FDR=0.0345), Hematopoetik sistem (FDR=2.16e-06), Kemik iliği kaynaklı makrofajda (FDR=0.00028) ifade edilir. IL-8’in melanom ile yakından ilişkili olduğu da gösterilmiştir. Sitokinler hematolojik malignitelerle, özellikle de kök hücre transplantasyonundan sonra ortaya çıkan transplantasyon ile ilişkili bir hastalık olan GvHH ile yüksek oranda ilişkilidir. Sitokinlerin diğer moleküller ve yolaklarla ilişkisinin laboratuvar ortamında deneysel olarak incelenmesi, GvHH’nin patogenezi ve tedavisinde yol gösterici olacaktır.


Keywords: GvHD, biyoenformatik, sitokinler, hastalık

References

  • Berger, M., Signorino, E., Muraro, M., Quarello, P., Biasin, E., Nesi, F., Vassalo, E., & Fagioli, F. (2013). Monitoring of TNFR1, IL-2Ra, HGF, CCL8, IL-8 and IL-12p70 following HSCT and their role as GVHD biomarkers in paediatric patients. Bone Marrow Transplant, 48,1230-1236. google scholar
  • Flowers, M.E., Inamoto, Y., Carpenter, P.A., Lee, S.J., Kiem, H.P., Petersdorf, E.W., Pereira, S.E., Nash, R.A., Mielcarek, M., Fero, M.L., Warren, E.H., Sanders, J.E., Storb, R.F., Appelbaum, F.R., Storer, B.E., & Martin, P.J. (2011). Comparative analysis of risk factors for acute graft-versus-host disease and for chronic graft-versus-host disease according to National Institutes of Health consensus criteria. Blood, 117, 3214-3219. google scholar
  • Marchesi, J.R., Adams, D.H., Fava, F., Hermes, G.D.A., Hirschfield, G.M., Hold, G., Quraishi, M.N., Kinross, J., Smidt, H., Tuohy, K.M., Thomas, L.V., Zoetendal, E.G., & Hart, A. (2016). The gut microbiota and host health: a new clinical frontier. Gut, 65, 330-339. google scholar
  • Martin, P.J., Schoch, G., Fisher, L., Byers, V., Anasetti, C., Appelbaum, F.R., Beatty, P.G., Doney, K., McDonald, G.B., & Sanders, J.E., (1990). A retrospective analysis of therapy for acute graft-versus-host disease: initial treatment. Blood, 76, 1464-1472. google scholar
  • Trowbridge, J.J., Moon, R.T., & Bhatia, M. (2006). Hematopoietic stem cell biology: too much of anything. Nat Immunol, 7, 1021-1023. google scholar


SHARE




Istanbul University Press aims to contribute to the dissemination of ever growing scientific knowledge through publication of high quality scientific journals and books in accordance with the international publishing standards and ethics. Istanbul University Press follows an open access, non-commercial, scholarly publishing.