МікроРНК та показники окисного стресу як потенційні маркери в діагностиці хронічного коронарного синдрому

  • О. Ю. Марченко Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, м. Київ, Україна; Королівський коледж, м. Лондон, Велика Британія https://orcid.org/0000-0003-4909-8347
  • Н. М. Руденко Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, м. Київ, Україна; ДУ «Науково-практичний медичний центр дитячої кардіології та кардіохірургії МОЗ України», м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-1681-598X
  • Д. С. Краснєнков ДУ «Інститут геронтології імені Д. Ф. Чеботарьова НАМН України», м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-0774-637X
DOI: https://doi.org/10.30702/ujcvs/24.32(01)/MR013-1019
Ключові слова: мікроРНК-122, глутатіон, ліпопротеїди, біомаркери, атеросклероз, ішемічна хвороба серця

Анотація

Атеросклероз є одним з найпоширеніших захворювань, що може спровокувати ішемічну хворобу серця, інсульт, захворювання периферичних артерій або ниркову патологію залежно від локалізації ураження артерій. Виявлення надійного біомаркера/набору біомаркерів є вкрай важливим для раннього виявлення як уже наявного атеросклерозу, так і прогресування уражень для своєчасної профілактики серцево-судинних захворювань та успішного лікування. Мікрорибонуклеїнові кислоти (мікроРНК) є малими некодуючими рибонуклеїновими кислотами. Вони контролюють функціонування клітин серцево-судинної системи та можуть надати додаткову інформацію для розуміння патогенетичних процесів, таких як запалення, атеросклеротичне ураження, фіброз тканин, гіпертрофія міокарда. Також у патогенезі численних захворювань важливу роль відіграють маркери окисного стресу, дослідження яких є доцільним як імовірних маркерів атеросклеротичного ураження в цілому і безпосередньо наявної ішемічної хвороби серця.

Мета – проаналізувати значення мікроРНК і маркерів окисного стресу, як предикторів розвитку атеросклерозу, та взаємозв’язку між рівнем окисного стресу та мікроРНК у пацієнтів з ішемічною хворобою серця.

Матеріали та методи. 40 пацієнтів були розділені на контрольну групу, що складалася з 10 здорових суб’єктів (група 0), 4 пацієнти з нестенотичним ураженням вінцевих артерій (група 1) і 26 пацієнтів з багатосудинним атеросклеротичним ураженням (група 2). Проаналізовано біохімічні показники, що включали як стандартні параметри, так і рівні експресії мікроРНК та загальні маркери окисного стресу.

Результати. Групи були зіставні за віком, проте спостерігався нерівномірний розподіл щодо осіб чоловічої та жіночої статі поміж груп, тому всі параметри було проаналізовано окремо для жінок і суттєвої різниці не відзначено. Виявлено значні відмінності в рівнях мікроРНК-122, N-кінцевий пропептид натрійуретичного гормону (NT-proBNP), ліпідному профілю та маркерах окисного стресу між групою 0 та групами з атеросклеротичними ураженнями. Зокрема, рівень мікроРНК-122 був підвищений у цій групі пацієнтів разом з NT-proBNP, тригліцеридами, співвідношенням тригліцеридів/холестерину ліпопротеїдів високої щільності та маркерами окисного стресу. І навпаки, порівняно з групою 0, загальний холестерин, холестерин ліпопротеїдів високої щільності, білірубін та показники глутатіону були знижені у пацієнтів з ураженням вінцевих судин.

Висновки. В нашому дослідженні було продемонстровано, що мікроРНК, особливо мікроРНК-122, може бути прогностично новим маркером атеросклеротичного ураження вінцевих судин. Подальше вивчення некодуючих рибонуклеїнових кислот з більшою когортою пацієнтів є доцільними для підтвердження цих висновків, оскільки може виявити нові таргетні молекули як для діагностики, так і для лікування серцево-судинних захворювань.

Посилання

  1. Liu Y, Song JW, Lin JY, Miao R, Zhong JC. Roles of MicroRNA-122 in Cardiovascular Fibrosis and Related Diseases. Cardiovasc Toxicol. 2020;20(5):463-473. https://doi.org/10.1007/s12012-020-09603-4
  2. Li Y, Jin P, Hou F, Zhou Y. Association Between TG-to-HDL-C Ratio and In-Stent Stenosis Under Optical Coherence Tomography Guidance. J Med Syst. 2018 Nov 20;43(1):4. https://doi.org/10.1007/s10916-018-1119-y
  3. Vítek L, Jirásková A, Malíková I, Dostálová G, Eremiášová L, Danzig V, et al. Serum Bilirubin and Markers of Oxidative Stress and Inflammation in a Healthy Population and in Patients with Various Forms of Atherosclerosis. Antioxidants (Basel). 2022 Oct 27;11(11):2118. https://doi.org/10.3390/antiox11112118
  4. You L, Chen H, Xu L, Li X. Overexpression of miR-29a-3p Suppresses Proliferation, Migration, and Invasion of Vascular Smooth Muscle Cells in Atherosclerosis via Targeting TNFRSF1A. Biomed Res Int. 2020 Sep 4;2020:9627974. https://doi.org/10.1155/2020/9627974
  5. Assmann TS, Milagro FI, Martínez JA. Crosstalk between microRNAs, the putative target genes and the lncRNA network in metabolic diseases. Mol Med Rep. 2019;20(4):3543-3554. https://doi.org/10.3892/mmr.2019.10595
  6. D’Oria R, Schipani R, Leonardini A, Natalicchio A, Perrini S, Cignarelli A, et al. The Role of Oxidative Stress in Cardiac Disease: From Physiological Response to Injury Factor. Oxid Med Cell Longev. 2020 May 14;2020:5732956. https://doi.org/10.1155/2020/5732956
  7. Panda P, Verma HK, Lakkakula S, Merchant N, Kadir F, Rahman S, et al. Biomarkers of Oxidative Stress Tethered to Cardiovascular Diseases. Oxid Med Cell Longev. 2022 Jun 24;2022:9154295. https://doi.org/10.1155/2022/9154295
  8. McPherson RA, Pincus MR. Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods. 23rd ed. St. Louis (MO):Elsevier;2016.
  9. Guescini M, Sisti D, Rocchi MB, Stocchi L, Stocchi V. A new real-time PCR method to overcome significant quantitative inaccuracy due to slight amplification inhibition. BMC Bioinformatics. 2008 Jul 30;9:326. https://doi.org/10.1186/1471-2105-9-326
  10. Stoscheck CM. Quantitation of protein. Methods Enzymol. 1990;182:50-68. https://doi.org/10.1016/0076-6879(90)82008-p
  11. Pia de la Maza M, Garrido F, Escalante N, Leiva L, Barrera G, Schnitzler S, et al. Fluorescent advanced glycation end-products (ages) detected by spectro-photofluorimetry, as a screening tool to detect diabetic microvascular complications. J Diabetes Mellitus. 2012;2(2):221-226. https://doi.org/10.4236/jdm.2012.22035
  12. Hamad A, Elshahawy M, Negm A, Mansour F. Analytical methods for determination of glutathione and glutathione disulfide in pharmaceuticals and biological fluids. Rev Anal Chem. 2019;38(4):20190019. https://doi.org/10.1515/revac-2019-0019
  13. Mahjoob G, Ahmadi Y, Fatima Rajani H, Khanbabaei N, Abolhasani S. Circulating microRNAs as predictive biomarkers of coronary artery diseases in type 2 diabetes patients. J Clin Lab Anal. 2022 May;36(5):e24380. https://doi.org/10.1002/jcla.24380
  14. Malekmohammad K, Bezsonov EE, Rafieian-Kopaei M. Role of Lipid Accumulation and Inflammation in Atherosclerosis: Focus on Molecular and Cellular Mechanisms. Front Cardiovasc Med. 2021 Sep 6;8:707529. https://doi.org/10.3389/fcvm.2021.707529
  15. Song JJ, Yang M, Liu Y, Song JW, Wang J, Chi HJ, et al. MicroRNA-122 aggravates angiotensin II-mediated apoptosis and autophagy imbalance in rat aortic adventitial fibroblasts via the modulation of SIRT6-elabela-ACE2 signaling. Eur J Pharmacol. 2020 Sep 15;883:173374. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2020.173374
  16. Li HQ, Pan ZY, Yang Z, Zhang DB, Chen Q. Overexpression of MicroRNA-122 Resists Oxidative Stress-Induced Human Umbilical Vascular Endothelial Cell Injury by Inhibition of p53. Biomed Res Int. 2020 Oct 27;2020:9791608. https://doi.org/10.1155/2020/9791608
  17. Pagan LU, Gomes MJ, Gatto M, Mota GAF, Okoshi K, Okoshi MP. The Role of Oxidative Stress in the Aging Heart. Antioxidants (Basel). 2022 Feb 9;11(2):336. https://doi.org/10.3390/antiox11020336
  18. Zhang X, McLendon JM, Peck BD, Chen B, Song LS, Boudreau RL. Modulation of miR-29 influences myocardial compliance likely through coordinated regulation of calcium handling and extracellular matrix. Mol Ther Nucleic Acids. 2023 Nov 17;34:102081. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.102081
  19. Liu ZY, Song K, Tu B, Lin LC, Sun H, Zhou Y, et al. Crosstalk between oxidative stress and epigenetic marks: New roles and therapeutic implications in cardiac fibrosis. Redox Biol. 2023 Sep;65:102820. https://doi.org/10.1016/j.redox.2023.102820
  20. Desantis V, Potenza MA, Sgarra L, Nacci C, Scaringella A, Cicco S, et al. microRNAs as Biomarkers of Endothelial Dysfunction and Therapeutic Target in the Pathogenesis of Atrial Fibrillation. Int J Mol Sci. 2023 Mar 10;24(6):5307. https://doi.org/10.3390/ijms24065307
  21. Generoso G, Janovsky CCPS, Bittencourt MS. Triglycerides and triglyceride-rich lipoproteins in the development and progression of atherosclerosis. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2019;26(2):109-116. https://doi.org/10.1097/MED.0000000000000468
  22. Macvanin M, Obradovic M, Zafirovic S, Stanimirovic J, Isenovic ER. The Role of miRNAs in Metabolic Diseases. Curr Med Chem. 2023;30(17):1922-1944. https://doi.org/10.2174/0929867329666220801161536
  23. Kramna D, Riedlova P, Jirik V. MicroRNAs as a Potential Biomarker in the Diagnosis of Cardiovascular Diseases. Medicina (Kaunas). 2023 Jul 19;59(7):1329. https://doi.org/10.3390/medicina59071329
  24. Achmad H, Almajidi YQ, Adel H, Obaid RF, Romero-Parra RM, Kadhum WR, et al. The emerging crosstalk between atherosclerosis-related microRNAs and Bermuda triangle of foam cells: Cholesterol influx, trafficking, and efflux. Cell Signal. 2023 Jun;106:110632. https://doi.org/10.1016/j.cellsig.2023.110632
  25. Graham A. Modulation of the Cellular microRNA Landscape: Contribution to the Protective Effects of High-Density Lipoproteins (HDL). Biology (Basel). 2023 Sep 13;12(9):1232. https://doi.org/10.3390/biology12091232
  26. Zhang L, Cheng H, Yue Y, Li S, Zhang D, He R. TUG1 knockdown ameliorates atherosclerosis via up-regulating the expression of miR-133a target gene FGF1. Cardiovasc Pathol. 2018;33:6-15. https://doi.org/10.1016/j.carpath.2017.11.004
  27. Li RT, Li Y, Wang BW, Gao XQ, Zhang JX, Li F, et al. Relationship between plasma glutamate and cardiovascular disease risk in Chinese patients with type 2 diabetes mellitus by gender. Front Endocrinol (Lausanne). 2023 Apr 12;14:1095550. https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1095550
  28. Ferreira-Cravo M, Moreira DC, Hermes-Lima M. Glutathione Depletion Disrupts Redox Homeostasis in an Anoxia-Tolerant Invertebrate. Antioxidants (Basel). 2023 May 31;12(6):1197. https://doi.org/10.3390/antiox12061197
  29. Zhang X, Min X, Li C, Benjamin IJ, Qian B, Zhang X, et al. Involvement of Reductive Stress in the Cardiomyopathy in Transgenic Mice With Cardiac-Specific Overexpression of Heat Shock Protein 27. Hypertension. 2010;55(6):1412-1417. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.147066
  30. Rajasekaran NS, Connell P, Christians ES, Yan LJ, Taylor RP, Orosz A, et al. Human αB-Crystallin Mutation Causes Oxido-Reductive Stress and Protein Aggregation Cardiomyopathy in Mice. Cell. 2007;130(3):427-439. https://doi.org/10.1016/j.cell.2007.06.044
  31. Kundur AR, Singh I, Bulmer AC. Bilirubin, platelet activation and heart disease: A missing link to cardiovascular protection in Gilbert’s syndrome? Atherosclerosis. 2015;239(1):73-84. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2014.12.042
  32. Ozer J, Ratner M, Shaw M, Bailey W, Schomaker S. The current state of serum biomarkers of hepatotoxicity. Toxicology. 2008;245(3):194-205. https://doi.org/10.1016/j.tox.2007.11.021
  33. Kan Changez MI, Mubeen M, Zehra M, Samnani I, Abdul Rasool A, Mohan A, et al. Role of microRNA in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and non-alcoholic steatohepatitis (NASH): a comprehensive review. J Int Med Res. 2023 Sep;51(9):3000605231197058. https://doi.org/10.1177/03000605231197058
Опубліковано
2024-03-27
Як цитувати
Марченко, О. Ю., Руденко, Н. М., & Краснєнков, Д. С. (2024). МікроРНК та показники окисного стресу як потенційні маркери в діагностиці хронічного коронарного синдрому. Український журнал серцево-судинної хірургії, 32(1), 10-19. https://doi.org/10.30702/ujcvs/24.32(01)/MR013-1019
Номер
Український журнал серцево-судинної хірургії Том 32 № 1 2024
Розділ
ІШЕМІЧНА ХВОРОБА СЕРЦЯ