МикроРНК в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, ассоциированных с сахарным диабетом 2-го типа и ожирением


Цитировать

Полный текст

Аннотация

По всему миру неуклонно продолжает увеличиваться число пациентов с сахарным диабетом 2-го типа (СД-2), ожирением и сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ). Несмотря на длительные годы изучения ожирения и сопутствующих заболеваний, молекулярно-генетические основы развития данных патологических состояний до сих пор остаются предметом многочисленных исследований. Результаты недавних исследований указывают на причастность микроРНК в качестве динамических модификаторов патогенеза различных патологических состояний, в том числе ожирения, СД-2 и ССЗ. МикроРНК участвуют в различных биологических процессах, лежащих в основе развития ССЗ, включая дисфункцию эндотелия, адгезию клеток, формирование и разрыв атеросклеротической бляшки. Некоторые из них рассматриваются как потенциальные чувствительные диагностические маркеры ишемической болезни сердца, а также острого инфаркта миокарда. В организме человека обнаружено около 1000 микроРНК. Определено, что микроРНК регулируют 30% всех генов человека. Среди них насчитывается около 50 циркулирующих микроРНК, предположительно, ассоциированных с ССЗ. В данном обзоре приведены сведения по участию некоторых микроРНК в различных патологических и физиологических состояниях ассоциированных с ССЗ при СД и ожирении. Расширенное и точное понимание функции микроРНК в генных регуляторных сетях, связанных с риском развития сердечно-сосудистых осложнений ожирения, позволит выявить новые механизмы развития заболевания, прогнозировать развитие заболевания и выработать инновационные терапевтические стратегии.

Об авторах

Т А Швангирадзе

Эндокринологический научный центр Минздрава России

Москва, Россия

И З Бондаренко

Эндокринологический научный центр Минздрава России

Москва, Россия

Е А Трошина

Эндокринологический научный центр Минздрава России

Москва, Россия

М В Шестакова

Эндокринологический научный центр Минздрава России

Москва, Россия

Список литературы

  1. Obesity and overweight. 2015. Available at: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en/.]
  2. Go AS, Mozaffarian D, Roger VL, Benjamin EJ, Berry JD, Blaha MJ, et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2014 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 2013;129(3):e28-e292. doi: 10.1161/01.cir.0000441139.02102.80
  3. Avrahami D, Kaestner KH, editors. Epigenetic regulation of pancreas development and function. Seminars in cell & developmental biology; 2012: Elsevier.
  4. Bartel DP. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell. 2004;116(2):281-297. doi: 10.1016/s0092-8674(04)00045-5
  5. Nishiguchi T, Imanishi T, Akasaka T. MicroRNAs and cardiovascular diseases. BioMed Res Int. 2015;2015.
  6. Weber JA, Baxter DH, Zhang S, Huang DY, How Huang K, Jen Lee M, et al. The MicroRNA Spectrum in 12 Body Fluids. Clin Chem. 2010;56(11):1733-1741. doi: 10.1373/clinchem.2010.147405
  7. Ishida M, Shimabukuro M, Yagi S, Nishimoto S, Kozuka C, Fukuda D et al. MicroRNA-378 regulates adiponectin expression in adipose tissue: a new plausible mechanism. 2014; e11537
  8. Lawrie CH, Gal S, Dunlop HM, Pushkaran B, Liggins AP, Pulford K, et al. Detection of elevated levels of tumour-associated microRNAs in serum of patients with diffuse large B-cell lymphoma. Br J Haematol. 2008;141(5):672-675. doi: 10.1111/j.1365-2141.2008.07077.x
  9. Silva J, Garcia V, Zaballos A, Provencio M, Lombardia L, Almonacid L, et al. Vesicle-related microRNAs in plasma of nonsmall cell lung cancer patients and correlation with survival. Eur Respir J. 2010;37(3):617-623. doi: 10.1183/09031936.00029610
  10. Hoheisel JD, Wang X, Sundquist J, Zöller B, Memon AA, Palmér K et al. Determination of 14 Circulating microRNAs in Swedes and Iraqis with and without Diabetes Mellitus Type 2. PLoS ONE. 2014;9(1):e86792. doi: 10.1371/journal.pone.0086792
  11. Lim LP, Lau NC, Garrett-Engele P, Grimson A, Schelter JM, Castle J et al. Microarray analysis shows that some microRNAs downregulate large numbers of target mRNAs. Nature. 2005;433(7027):769-773. doi: 10.1038/nature03315
  12. Sayed ASM, Xia K, Salma U, Yang T, Peng J. Diagnosis, Prognosis and Therapeutic Role of Circulating miRNAs in Cardiovascular Diseases. Heart, Lung and Circulation. 2014;23(6):503-510. doi: 10.1016/j.hlc.2014.01.001
  13. Wu L, Dai X, Zhan J, Zhang Y, Zhang H, Zhang H et al. Profiling peripheral microRNAs in obesity and type 2 diabetes mellitus. Apmis. 2015;123(7):580-585. doi: 10.1111/apm.12389
  14. Quiat D, Olson EN. MicroRNAs in cardiovascular disease: from pathogenesis to prevention and treatment. J Clin Invest. 2013;123(1):11-18. doi: 10.1172/jci62876
  15. Шестакова М.В. Активность ренин-ангиотензиновой системы (РАС) жировой ткани: метаболические эффекты блокады РАС. Ожирение и метаболизм. 2011;8(1):21-25. doi: 10.14341/2071-8713-5187
  16. Дедов И.И, Мельниченко Г.А, Бутрова С.А. Жировая ткань как эндокринный орган. Ожирение и метаболизм. 2006;(1):6-13 doi: 10.14341/2071-8713-4937]
  17. Goossens GH, Blaak EE, van Baak MA. Possible involvement of the adipose tissue renin-angiotensin system in the pathophysiology of obesity and obesity-related disorders. Obes Rev. 2003;4(1):43-55. doi: 10.1046/j.1467-789X.2003.00091.x
  18. Boustany CM, Bharadwaj K, Daugherty A et al. Activation of the systemic and adipose renin-angiotensin system in rats with diet-induced obesity and hypertension. AJP: Regulatory, Integrative and Comparative Physioly. 2004;287(4):R943-R9. doi: 10.1152/ajpregu.00265.2004
  19. Owens GK. Regulation of differentiation of vascular smooth muscle cells. Physiol Rev. 1995;75(3):487-517.
  20. Ruhrberg C, Albinsson S, Skoura A, Yu J, DiLorenzo A, Fernández-Hernando C, et al. Smooth Muscle miRNAs Are Critical for Post-Natal Regulation of Blood Pressure and Vascular Function. PLoS ONE. 2011;6(4):e18869. doi: 10.1371/journal.pone.0018869
  21. Kannel WB. Diabetes and Cardiovascular Disease. The Framingham study. JAMA. 1979;241(19):2035-2038. doi: 10.1001/jama.1979.03290450033020
  22. Liu J-W, Liu D, Cui K-Z, Xu Y, Li Y-B, Sun Y-M, et al. Recent advances in understanding the biochemical and molecular mechanism of diabetic cardiomyopathy. Biochem Biophys Res Communications. 2012;427(3):441-443. doi: 10.1016/j.bbrc.2012.09.058
  23. Fang ZY, Prins JB, Marwick TH. Diabetic Cardiomyopathy: Evidence, Mechanisms, and Therapeutic Implications. Endocrine Rev. 2004;25(4):543-567. doi: 10.1210/er.2003-0012
  24. Grueter CE, van Rooij E, Johnson BA et al. A Cardiac MicroRNA Governs Systemic Energy Homeostasis by Regulation of MED13. Cell. 2012;149(3):671-683. doi: 10.1016/j.cell.2012.03.029
  25. Шестакова М.В. Дисфункция эндотелия — причина или следствие метаболического синдрома?. Российский медицинскийжурнал. 2001;9(2):88-90.
  26. Sayed D, Hong C, Chen IY, Lypowy J, Abdellatif M. MicroRNAs Play an Essential Role in the Development of Cardiac Hypertrophy. Circ Res. 2007;100(3):416-424. doi: 10.1161/01.res.0000257913.42552.23
  27. Yang B, Lin H, Xiao J, Lu Y, Luo X, Li B et al. The muscle-specific microRNA miR-1 regulates cardiac arrhythmogenic potential by targeting GJA1 and KCNJ2. Nature Med. 2007;13(4):486-491. doi: 10.1038/nm1569
  28. Carè A, Catalucci D, Felicetti F, Bonci D, Addario A, Gallo P et al. MicroRNA-133 controls cardiac hypertrophy. Nature Med. 2007;13(5):613-518. doi: 10.1038/nm1582
  29. Jacobs ME, Wingo CS, Cain BD. An emerging role for microRNA in the regulation of endothelin-1. Fronters in Physiology. 2013;4. doi: 10.3389/fphys.2013.00022
  30. Feng B, Cao Y, Chen S, Ruiz M, Chakrabarti S. miRNA-1 regulates endothelin-1 in diabetes. Life Scie. 2014;98(1):18-23. doi: 10.1016/j.lfs.2013.12.199
  31. Capogrossi M, Sabatel C, Malvaux L, Bovy N, Deroanne C, Lambert V et al. MicroRNA-21 Exhibits Antiangiogenic Function by Targeting RhoB Expression in Endothelial Cells. PLoS ONE. 2011;6(2):e16979. doi: 10.1371/journal.pone.0016979
  32. Zampetaki A, Kiechl S, Drozdov I, Willeit P, Mayr U, Prokopi M et al. Plasma MicroRNA Profiling Reveals Loss of Endothelial MiR-126 and Other MicroRNAs in Type 2 Diabetes. Circ Res. 2010;107(6):810-817. doi: 10.1161/circresaha.110.226357
  33. Fleissner F, Jazbutyte V, Fiedler J, Gupta SK, Yin X, Xu Q et al. Short Communication: Asymmetric Dimethylarginine Impairs Angiogenic Progenitor Cell Function in Patients With Coronary Artery Disease Through a MicroRNA-21-Dependent Mechanism. Circ Res. 2010;107(1):138-143. doi: 10.1161/circresaha.110.216770
  34. Rayner KJ, Suarez Y, Davalos A, Parathath S, Fitzgerald ML, Tamehiro N et al. MiR-33 Contributes to the Regulation of Cholesterol Homeostasis. Science. 2010;328(5985):1570-1573. doi: 10.1126/science.1189862
  35. Esau C, Davis S, Murray SF, Yu XX, Pandey SK, Pear M et al. miR-122 regulation of lipid metabolism revealed by in vivo antisense targeting. Cell Metab. 2006;3(2):87-98. doi: 10.1016/j.cmet.2006.01.005
  36. Doran AC, Meller N, McNamara CA. Role of Smooth Muscle Cells in the Initiation and Early Progression of Atherosclerosis. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2008;28(5):812-819. doi: 10.1161/atvbaha.107.159327
  37. Yang Q, Yang K, Li A. MicroRNA21 protects against ischemia reperfusion and hypoxia reperfusion induced cardiocyte apoptosis via the phosphatase and tensin homolog/aktdependent mechanism. Mol Med Rep. 2014;9:2213-2220.
  38. Torella D, Iaconetti C, Catalucci D, Ellison GM, Leone A, Waring CD et al. MicroRNA-133 Controls Vascular Smooth Muscle Cell Phenotypic Switch In Vitro and Vascular Remodeling In Vivo. Circ Res. 2011;109(8):880-893. doi: 10.1161/circresaha.111.240150
  39. Ji R, Cheng Y, Yue J, Yang J, Liu X, Chen H et al. MicroRNA Expression Signature and Antisense-Mediated Depletion Reveal an Essential Role of MicroRNA in Vascular Neointimal Lesion Formation. Circ Res. 2007;100(11):1579-1588. doi: 10.1161/circresaha.106.141986
  40. Raitoharju E, Lyytikäinen L-P, Levula M, Oksala N, Mennander A, Tarkka M, et al. miR-21, miR-210, miR-34a, and miR-146a/b are up-regulated in human atherosclerotic plaques in the Tampere Vascular Study. Atherosclerosis. 2011;219(1):211-217. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2011.07.020
  41. Cipollone F, Felicioni L, Sarzani R, Ucchino S, Spigonardo F, Mandolini C, et al. A Unique MicroRNA Signature Associated With Plaque Instability in Humans. Stroke. 2011;42(9):2556-2563. doi: 10.1161/strokeaha.110.597575
  42. Fan X, Wang E, Wang X, Cong X, Chen X. MicroRNA-21 is a unique signature associated with coronary plaque instability in humans by regulating matrix metalloproteinase-9 via reversion-inducing cysteine-rich protein with Kazal motifs. Exper Molr Pathol. 2014;96(2):242-249. doi: 10.1016/j.yexmp.2014.02.009
  43. van Rooij E, Sutherland LB, Liu N, Williams AH, McAnally J, Gerard RD et al. A signature pattern of stress-responsive microRNAs that can evoke cardiac hypertrophy and heart failure. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006;103(48):18255-18260. doi: 10.1073/pnas.0608791103
  44. Thum T, Gross C, Fiedler J, Fischer T, Kissler S, Bussen M et al. MicroRNA-21 contributes to myocardial disease by stimulating MAP kinase signalling in fibroblasts. Nature. 2008;456(7224):980-984. doi: 10.1038/nature07511
  45. Patrick DM, Montgomery RL, Qi X, Obad S, Kauppinen S, Hill JA et al. Stress-dependent cardiac remodeling occurs in the absence of microRNA-21 in mice. J Clin Invest. 2010;120(11):3912-5916. doi: 10.1172/jci43604
  46. Wang GK, Zhu JQ, Zhang JT, Li Q, Li Y, He J et al. Circulating microRNA: a novel potential biomarker for early diagnosis of acute myocardial infarction in humans. Eur Heart J. 2010;31(6):659-666. doi: 10.1093/eurheartj/ehq013
  47. Widera C, Gupta SK, Lorenzen JM, Bang C, Bauersachs J, Bethmann K et al. Diagnostic and prognostic impact of six circulating microRNAs in acute coronary syndrome. J Mol Cell Cardiol. 2011;51(5):872-875. doi: 10.1016/j.yjmcc.2011.07.011

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Консилиум Медикум", 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».