The role of microRNAs in preeclampsia

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

AIM: The aim of this study was to review current sources of scientific literature covering the role of miRNAs in preeclampsia.

BASIC PROVISIONS: MicroRNAs are a class of short RNA nucleotide sequences that are not involved in protein synthesis, but are capable of controlling complex processes such as cell growth, differentiation, stress response, and tissue remodeling, which under certain conditions play a key role in a variety of pathological processes, including preeclampsia. MicroRNAs regulate up to 60% of the human genome. There are three types of placental miRNAs: placenta-specific, placenta-associated and circulating ones. Three miRNA gene clusters, namely chromosome 19 cluster (C19MC), chromosome 14 cluster (C14MC), and miR-371 ~ 373 cluster, encode most placenta-specific miRNAs. C19MC encodes 58 mature miRNAs and is expressed in trophoblast cells in early pregnancy and then, in placental differentiated cells. C14MC encodes 63 mature microRNAs, which are also expressed in trophoblasts. The miR-371~373 cluster only encodes six mature microRNAs expressed in placental differentiated cells and embryonic stem cells. The functions of placenta-specific miRNAs are being actively studied now. It has been established that the action of these microRNAs is associated with proliferation, apoptosis, migration, angiogenesis of trophoblast cells and placentation in early pregnancy. Recently, special attention has been paid to identifying microRNAs as possible predictors of preeclampsia in early pregnancy.

CONCLUSIONS: Literature data indicate that miRNAs are associated with the pathogenesis of preeclampsia. It has been proven that more than a hundred types of miRNAs are expressed in placental tissues, and some of them can be isolated and detected in peripheral blood and urine in patients with preeclampsia. Studying the miRNA types will allow for determining the most significant prognostic markers for early detection of preeclampsia and developing non-invasive tests.

About the authors

Tatiana B. Postnikova

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Author for correspondence.
Email: ptb20@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8227-2629
SPIN-code: 5354-4640
Russian Federation, Saint Petersburg

Elena S. Vashukova

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: vi_lena@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6996-8891
SPIN-code: 2811-8730

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Andrey S. Glotov

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: anglotov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7465-4504
SPIN-code: 1406-0090

Dr. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Elena V. Mozgovaya

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: elmozg@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6460-6816
SPIN-code: 5622-5674

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Olga V. Pachuliia

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: for.olga.kosyakova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4116-0222
SPIN-code: 1204-3160

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Olesya N. Bespalova

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: shiggerra@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6542-5953
SPIN-code: 4732-8089

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Aushev VN. MicroRNA: small molecules with a big value. Clinical oncohematology. 2015;8(1):1–12.
  2. Gareev IF, Beylerli OA. Circulating microRNAs as biomarkers: what are perspectives? Profilakticheskaya Meditsina. 2018;21(6):142–150. (In Russ.) doi: 10.17116/profmed201821061142
  3. Zaporozhchenko IA, Rykova EYu, Laktionov PP. Fundamentals of microRNA biology: structure, biogenesis and regulatory functions. Bioorganic chemistry. 2020;46(1):3–17. (In Russ.) doi: 10.31857/S0132342320010182
  4. Postnikova TB, Mozgovaya EV. Current biophysical and biochemical predictors of preeclampsia. Women’s health and reproduction. 2022;3(54):88–101. (In Russ.) [cited 2023 Jun 12]. Available from: https://whfordoctors.su/statyi/aktualnye-biofizicheskie-i-biohimicheskie-prediktory-prejeklampsii/
  5. Kolesnikov NN, Titov SE, Veryaskina Yu A, et al. MicroRNA, evolution and cancer. Cytology. 2013;55(3):159–164. (In Russ.)
  6. Rogaev EI, Borinskaya SA, Islamgulov DV, et al. Structural thermodynamic organization of intergenic and intron primary human microRNAs. Molecular biology. 2008;42(5):751–764. (In Russ.)
  7. Ivkin DYu, Lisitskiy DS, Zakharov YeA, et al. MikroRNK kak perspektivnyye diagnosticheskiye i farmakologicheskiye agenty. Astrakhanskiy meditsinskiy zhurnal. 2015;10(4):8–24. (In Russ.) [cited 2023 Sep 2]. Available from: https://cyberleninka.ru/article/n/mikrornk-kak-perspektivnye-diagnosticheskie-i-farmakologicheskie-agenty
  8. Tkachenko A, Illarionov R, Vashukova E, et al. Publication-based analysis of miR-210 dependent biomarkers of pre-eclampsia. Biol Commun. 2020;65(2):163–177. doi: 10.21638/spbu03.2020.203
  9. Apicella C, Ruano CSM, Méhats C, et al. The role of epigenetics in placental development and the etiology of preeclampsia. Int J Mol Sci. 2019;20(11):2837. doi: 10.3390/ijms20112837
  10. Pakin VS, Vashukova ES, Kapustin RV, et al. Assessment of microRNA levels in the placenta in severe preeclampsia against the background of gestational diabetes mellitus. Journal Of Obstetrics and Women’s Diseases. 2017;6(3):110–115. (In Russ.) doi: 10.17816/jowd663110-115.
  11. Vashukova ES, Glotov AS, Baranov VS. MicroRNAs associated with preeclampsia. Genetics. 2020;6(1):5–20. (In Russ.) doi: 10.31857/s0016675819080162
  12. Rudenko EE, Trifonova NS, Demura TA, et al. The role of placental exosomes in the development of pregnancy complications. Issues of gynecology, obstetrics and perinatology. 2018;17(2):89–96. (In Russ.) doi: 10.20953/1726-1678-2018-2-89-96
  13. Morgoeva AA, Tsakhilova SG, Sakvarelidze NYu. The role of extracellular vesicles in the development of endothelial dysfunction in preeclampsia. Effective pharmacotherapy. 2021;17(32):8–12. (In Russ.) doi: 10.33978/2307-3586-2021-17-32-8-12
  14. Yupatov EYu, Maltseva LI, Kravtsova OA, et al. MicroRNA is a promising biomarker for the development of obstetric pathology. Practical medicine. 2017;7(108):57–61. (In Russ.)
  15. Lv Y, Lu C, Ji X, et al. Roles of microRNAs in preeclampsia. J Cell Physiol. 2019;234(2):1052–1061. doi: 10.1002/jcp.27291
  16. Tiguntsev VV, Ivanova SA, Serebrov VYu, et al. Small non-coding RNAs as promising biomarkers: biogenesis and therapeutic strategies. Bulletin of Siberian Medicine. 2016;(2):112–126. (In Russ.)
  17. Mouillet JF, Ouyang Y, Coyne CB, et al. MicroRNAs in placental health and disease. Am J Obstet Gynecol. 2015;213(4):S163–S172. doi: 10.1016/j.ajog.2015.05.057
  18. Zhou B, Xie K. Research progress in the pathogenesis of preeclampsia. Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2020;45(9):1136–1141. doi: 10.11817/j.issn.1672-7347.2020.190451
  19. Beylerli OA, Gareev IF, Pavlov VN, et al. Exosomal long noncoding rnas as cancer biomarkers and therapeutic targets. Creative surgery and oncology. 2019;9(4):297–304. (In Russ.) doi: 10.24060/2076-3093-2019-9-4-297-304
  20. Nizyayeva NV, Kan NYe, Tyutyunnik VL, et al. MikroRNK kak vazhnyye diagnosticheckiye predvestniki razvitiya aku sherskoy patologii. Vestnik RAMN. 2015;70(4):484–492. (In Russ.) doi: 10.15690/vramn. v70.i4.1416
  21. Cai M, Kolluru GK, Ahmed A. Small molecule, big prospects: microRNA in pregnancy and its complications. J Pregnancy. 2017;2017. doi: 10.1155/2017/6972732
  22. Hornakova A, Kolkova Z, Holubekova V, et al. Diagnostic potential of microRNAs as biomarkers in the detection of preeclampsia. Genet Test Mol Biomarkers. 2020;24(6):321–327. doi: 10.1089/gtmb.2019.0264
  23. Prozorovskaya KN, Fayzullin LZ, Karnauhov VN, et al. Quantification of plasma microRNA expression in pregnant women with preeclampsia. Obstetrics and Gynecology. 2016;(12):47–52. (In Russ.) doi: 10.18565/aig.2016.12.47-52
  24. Timofeeva AV, Gusar VA, Prozorovskaya KN, et al. Identification of preeclampsia-related miRNA by a deep sequencing technique and a real-time quantitative PCR. Obstetrics and Gynecology. 2016;(8):60–70. doi: 10.18565/aig.2016.8.60-70
  25. Glotov AS, Vashukova YeS, Baranov VS. Osobennosti molekulyarnykh vzaimodeystviy genov-misheney platsentarnykh mikroRNK, assotsiirovannykh s razvitiyem gestoza. Molekulyarno-biologiche skiye tekhnologii v meditsinskoy praktike: sbornik. Vol. 28. Novosibirsk; 2018. P. 19–31. (In Russ.)
  26. Vashukova ES, Glotov AS, Fedotov PV, et al. Placental microRNA expression in pregnancies complicated by superimposed pre-eclampsia on chronic hypertension. Mol Med Rep. 2016;14(1):22–32. doi: 10.3892/mmr.2016.5268
  27. Pachulia OV, Illarionov RA, Vashukova ES, et al. Quality management of the collection of biosamples and associated data in pregnant women at different gestational ages to search for early biomarkers of preterm birth: error prediction and risk management. Cardiovascular therapy and prevention. 2021;20(8):3107. (In Russ.) doi: 10.15829/1728-8800-2021-3107
  28. Pachulia OV, Illarionov RA, Vashukova ES, et al. Characterization of a bioresource collection of biosamples from pregnant women at different gestational ages to search for early biomarkers of pregnancy complications and prospects for its scientific use. Cardiovascular therapy and prevention. 2022;21(11):3399. (In Russ.) doi: 10.15829/1728-8800-2022-3399
  29. Glotov AS, Kozyulina PYu, Vashukova ES, et al. A pilot study of changes in the level of piRNA in plasma and blood serum in women at different stages of physiological pregnancy. Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2021;36(4):62–69. (In Russ.) doi: 10.29001/2073-8552-2021-36-4-62-69
  30. Vashukova ES, Kozyulina PY, Illarionov RA, et al. High-throughput sequencing of circulating micrornas in plasma and serum during pregnancy progression. Life. 2021;11(10):1055. doi: 10.3390/life11101055

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure. MicroRNA biogenesis [3]

Download (275KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eсо-Vector

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

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».