Использование микроРНК с целью определения давности наступления смерти: обзор

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Оценка давности наступления смерти до сих пор является одним из самых сложных вопросов в судебно-медицинской практике. Цель обзора — оценка потенциала использования микроРНК в диагностике давности наступления смерти. МикроРНК — это небольшие некодирующие РНК, которые имеют длину от 18 до 24 нуклеотидов и хорошо сохраняются в эукариотических клетках. Их роль заключается в регулировании экспрессии генов в биологических процессах во время посттранскрипционной фазы. МикроРНК уже доказала свою эффективность в клинической медицине для диагностики различных заболеваний, а также открылась возможность её применения в судебной медицине в качестве маркера для оценки давности наступления смерти благодаря низкой молекулярной массе, тканеспецифической экспрессии и высокой устойчивости к факторам внешней и внутренней среды. В результате анализа научной литературы было выявлено, что внутренние характеристики молекул микроРНК и их высокая устойчивость к деградации делают их пригодными в качестве биомаркеров для оценки давности наступления смерти, особенно в позднем постмортальном периоде, однако необходимо проведение дальнейших масштабных исследований на трупном материале.

Об авторах

Айрат Анварович Халиков

Башкирский государственный медицинский университет

Email: airat.expert@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1045-5677
SPIN-код: 1895-7300

д.м.н., профессор

Россия, 450008, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Ленина, д. 3

Евгений Михайлович Кильдюшов

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: kem1967@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-7571-0312
SPIN-код: 6412-0687

д.м.н., профессор

Россия, Москва

Кирилл Олегович Кузнецов

Башкирский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kirillkuznetsov@aol.com
ORCID iD: 0000-0002-2405-1801

студент 6-го курса

Россия, 450008, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Ленина, д. 3

Ляйсан Раисовна Искужина

Башкирский государственный медицинский университет

Email: laysan.iskuzhina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9376-0874

ассистент

Россия, 450008, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Ленина, д. 3

Гульназ Рифовна Рахматуллина

Приволжско-Уральское бюро судебно-медицинской экспертизы

Email: rgulnaz779@gmail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9509-5978

Эксперт

Россия, 450008, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Ленина, д. 3

Список литературы

  1. Индиаминов С.И., Жуманов З.Э., Блинова С.А. Проблемы установления давности наступления смерти // Судебно-медицинская экспертиза. 2020. Т. 63, № 6. С. 45–50. doi: 10.17116/sudmed20206306145
  2. Халиков А.А., Кильдюшов Е.М., Кузнецов К.О., и др. О возможности определения давности повреждений на основании изменения гистоморфометрических характеристик тимуса в эксперименте // Судебная медицина. 2021. Т. 7, № 2. In Press. doi: 10.17816/fm401
  3. Кильдюшов Е.М., Ермакова Ю.В., Туманов Э.В., Кузнецова Г.С. Диагностика давности наступления смерти в позднем посмертном периоде в судебно-медицинской практике (обзор литературы) // Судебная медицина. 2018. Т. 4, № 1. С. 34–38.
  4. Kang S., Kassam N., Gauthier M.L., O’Day D.H. Postmortem changes in calmodulin binding proteins in muscle and lung // Forensic Sci Int. 2003. Vol. 131, N 2–3. P. 140–147. doi: 10.1016/S0379-0738(02)00426-7
  5. Inoue H., Kimura A., Tuji T. Degradation profile of mRNA in a dead rat body: Basic semi-quantification study // Forensic Sci Int. 2002. Vol. 130, N 2–3. P. 127–132. doi: 10.1016/S0379-0738(02)00352-3
  6. Larkin B., Iaschi S., Dadour I., Tay G.K. Using accumulated degree-days to estimate postmortem interval from the DNA yield of porcine skeletal muscle // Forensic Sci Med Pathol. 2010. Vol. 6, N 2. P. 83–92. doi: 10.1007/s12024-009-9109-5
  7. Birdsill A.C., Walker D.G., Lue L.F., et al. Postmortem interval effect on RNA and gene expression in human brain tissue // Cell Tissue Bank. 2011. Vol. 12, N 4. P. 311–318. doi: 10.1007/s10561-010-9210-8
  8. Maiese A., Scatena A., Costantino A., et al. MicroRNAs as useful tools to estimate time since death. a systematic review of current literature // Diagnostics (Basel). 2021. Vol. 11, N 1. P. 64. doi: 10.3390/diagnostics11010064
  9. Calin G.A., Dumitru C.D., Shimizu M., et al. Frequent deletions and down-regulation of micro-RNA genes miR15 and miR16 at 13q14 in chronic lymphocytic leukemia // Proc Natl Acad Sci USA. 2002. Vol. 99, N 24. P. 15524–15529. doi: 10.1073/pnas.242606799
  10. Ambros V. The functions of animal microRNAs // Nature. 2004. Vol. 431, N 7006. P. 350–355. doi: 10.1038/nature02871
  11. Bartel D.P. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function // Cell. 2004. Vol. 116, N 2. P. 281–297. doi: 10.1016/s0092-8674(04)00045-5
  12. Lu J., Getz G., Miska E.A., et al. MicroRNA expression profiles classify human cancers // Nature. 2005. Vol. 435, N 7043. P. 834–838. doi: 10.1038/nature03702
  13. Lees T., Nassif N., Simpson A., et al. Recent advances in molecular biomarkers for diabetes mellitus: a systematic review // Biomarkers. 2017. Vol. 22, N 7. P. 604–613. doi: 10.1080/1354750X.2017.1279216
  14. Croce C.M., Calin G.A. miRNAs, cancer, and stem cell division // Cell. 2005. Vol. 122, N 1. P. 6–7. doi: 10.1016/j.cell.2005.06.036
  15. Pinchi E., Frati P., Aromatario M., et al. miR-1, miR-499 and miR-208 are sensitive markers to diagnose sudden death due to early acute myocardial infarction // J Cell Mol Med. 2019. Vol. 23, N 9. P. 6005–6016. doi: 10.1111/jcmm.14463
  16. Pinchi E., Frati A., Cantatore S., et al. Acute spinal cord injury: a systematic review investigating miRNA families involved // Int J Mol Sci. 2019. Vol. 20, N 8. P. 1841. doi: 10.3390/ijms20081841
  17. Hanson E.K., Lubenow H., Ballantyne J. Identification of forensically relevant body fluids using a panel of differentially expressed microRNAs // Anal Biochem. 2009. Vol. 387, N 2. P. 303–314. doi: 10.1016/j.ab.2009.01.037
  18. Neri M., Fabbri M., D’Errico S., et al. Regulation of miRNAs as new tool for cutaneous vitality lesions demonstration in ligature marks in deaths by hanging // Sci Rep. 2019. Vol. 9, N 1. P. 20011. doi: 10.1038/s41598-019-56682-7
  19. Odriozola A., Riancho J.A., de la Vega R., et al. miRNA analysis in vitreous humor to determine the time of death: a proof-of-concept pilot study // Int J Legal Med. 2013. Vol. 127, N 3. P. 573–578. doi: 10.1007/s00414-012-0811-6
  20. Partemi S., Berne P.M., Batlle M., et al. Analysis of mRNA from human heart tissue and putative applications in forensic molecular pathology // Forensic Sci Int. 2010. Vol. 203, N 1–3. P. 99–105. doi: 10.1016/j.forsciint.2010.07.005
  21. Li W.C., Ma K.J., Lv Y.H., et al. Post-mortem interval determination using 18S-rRNA and microRNA // Sci Justice. 2014. Vol. 54, N 4. P. 307–310. doi: 10.1016/j.scijus.2014.03.001
  22. Poór V.S., Lukács D., Nagy T., et al. The rate of RNA degradation in human dental pulp reveals post-mortem interval // Int J Legal Med. 2016. Vol. 130, N 3. P. 615–619. doi: 10.1007/s00414-015-1295-y
  23. Sampaio-Silva F., Magalhães T., Carvalho F., et al. Profiling of RNA degradation for estimation of post-mortem [corrected] interval // PLoS One. 2013. Vol. 8, N 2. e56507. doi: 10.1371/journal.pone.0056507
  24. Lv Y.H., Ma J.L., Pan H., et al. Estimation of the human postmortem interval using an established rat mathematical model and multi-RNA markers // Forensic Sci Med Pathol. 2017. Vol. 13, N 1. P. 20–27. doi: 10.1007/s12024-016-9827-4
  25. Scrivano S., Sanavio M., Tozzo P., Caenazzo L. Analysis of RNA in the estimation of post-mortem interval: a review of current evidence // Int J Legal Med. 2019. Vol. 133, N 6. P. 1629–1640. doi: 10.1007/s00414-019-02125-x
  26. Nolan T., Hands R.E., Bustin S.A. Quantification of mRNA using real-time RT-PCR // Nat Protoc. 2006. Vol. 1, N 3. P. 1559–1582. doi: 10.1038/nprot.2006.236
  27. Zhang H., Zhang P., Ma K.J., et al. The selection of endogenous genes in human postmortem tissues // Sci Justice. 2013. Vol. 53, N 2. P. 115–120. doi: 10.1016/j.scijus.2012.11.005
  28. Bauer M., Gramlich I., Polzin S., Patzelt D. Quantification of mRNA degradation as possible indicator of postmortem interval — a pilot study // Leg Med (Tokyo). 2003. Vol. 5, N 4. P. 220–227. doi: 10.1016/j.legalmed.2003.08.001
  29. Heinrich M., Matt K., Lutz-Bonengel S., Schmidt U. Successful RNA extraction from various human postmortem tissues // Int J Legal Med. 2007. Vol. 121, N 2. P. 136–142. doi: 10.1007/s00414-006-0131-9
  30. Preece P., Cairns N.J. Quantifying mRNA in postmortem human brain: influence of gender, age at death, postmortem interval, brain pH, agonal state and inter-lobe mRNA variance // Brain Res Mol Brain Res. 2003. Vol. 118, N 1–2. P. 60–71. doi: 10.1016/s0169-328x(03)00337-1
  31. Young S.T., Wells J.D., Hobbs G.R., Bishop C.P. Estimating postmortem interval using RNA degradation and morphological changes in tooth pulp // Forensic Sci Int. 2013. Vol. 229, N 1–3. Р. 163.e1–6. doi: 10.1016/j.forsciint.2013.03.035
  32. Heinrich M., Lutz-Bonengel S., Matt K., Schmidt U. Real-time PCR detection of five different «endogenous control gene» transcripts in forensic autopsy material // Forensic Sci Int Genet. 2007. Vol. 1, N 2. P. 163–169. doi: 10.1016/j.fsigen.2007.01.002
  33. Li W.C., Ma K.J., Zhang P., et al. Estimation of postmortem interval using microRNA and 18S rRNA degradation in rat cardiac muscle // Fa Yi Xue Za Zhi. 2010. Vol. 26, N 6. P. 413–417.
  34. Pan H., Zhang H., Lü Y.H., et al. Correlation between five RNA markers of rat’s skin and PMI at different temperatures // Fa Yi Xue Za Zhi. 2014. Vol. 30, N 4. P. 245–249.
  35. Lv Y.H., Ma K.J., Zhang H., et al. A time course study demonstrating mRNA, microRNA, 18S rRNA, and U6 snRNA changes to estimate PMI in deceased rat’s spleen // J Forensic Sci. 2014. Vol. 59, N 5. P. 1286–1294. doi: 10.1111/1556-4029.12447
  36. Ma J., Pan H., Zeng Y., et al. Exploration of the R code-based mathematical model for PMI estimation using profiling of RNA degradation in rat brain tissue at different temperatures // Forensic Sci Med Pathol. 2015. Vol. 11, N 4. P. 530–537. doi: 10.1007/s12024-015-9703-7
  37. Tu C., Du T., Ye X., et al. Using miRNAs and circRNAs to estimate PMI in advanced stage // Leg Med (Tokyo). 2019. Vol. 38. P. 51–57. doi: 10.1016/j.legalmed.2019.04.002
  38. Wang H., Mao J., Lib Y.B., et al. 5 miRNA expression analysis in postmortem interval (PMI) within 48h // Forensic Sci Int Genet Suppl Ser. 2013. Vol. 4. Р. e190–e191. doi: 10.1016/j.fsigss.2013.10.098
  39. Tu C., Du T., Shao C., et al. Evaluating the potential of housekeeping genes, rRNAs, snRNAs, microRNAs and circRNAs as reference genes for the estimation of PMI // Forensic Sci Med Pathol. 2018. Vol. 14, N 2. P. 194–201. doi: 10.1007/s12024-018-9973-y
  40. Sharma S., Singh D., Kaul D. AATF RNome has the potential to define post mortem interval // Forensic Sci Int. 2015. Vol. 247. Р. e21–24. doi: 10.1016/j.forsciint.2014.12.008

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Халиков А.А., Кильдюшов Е.М., Кузнецов К.О., Искужина Л.Р., Рахматуллина Г.Р., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 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».