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

© 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.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах