Микрорибонуклеиновые кислоты как потенциальные маркеры при сердечно-сосудистых заболеваниях

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются одной из наиболее частых причин смертности как в развивающихся, так и в развитых странах мира. Несмотря на улучшение первичной профилактики, распространенность ССЗ в последние годы продолжает расти. Таким образом, сохраняется актуальность вопросов молекулярной патофизиологии ССЗ и поиска новых биомаркеров, касающихся ранней и достоверной профилактики и диагностики этих заболеваний. Новые геномные технологии предоставляют инновационные инструменты для решения этой проблемы. Анализ современной научной литературы ясно показывает, что среди транскриптомных биомаркеров наиболее перспективными являются микрорибонуклеиновые кислоты (миРНК). МиРНК представляют собой небольшие (~22 нуклеотида) некодирующие РНК, которые регулируют экспрессию генов на посттранскрипционном уровне посредством ингибирования трансляции матричной РНК (мРНК) или путем индукции деградации специфической мРНК. Одним из основных ограничивающих факторов в применении этих транскриптов является отсутствие консенсуса относительно методов, используемых для количественного определения миРНК. В различных исследованиях показана возможность применения циркулирующих миРНК в качестве биологических маркеров острого коронарного синдрома, ишемической болезни сердца, сердечной недостаточности, аритмии, инфаркта миокарда и др. МиРНК вовлечены во многие клеточные процессы, такие как пролиферация, васкулогенез, апоптоз, рост и дифференцировка клеток, а также онкогенез. В данном обзоре рассмотрены наиболее полно изученные и клинически значимые миРНК, чья физиологическая роль делает их потенциальными биомаркерами различных ССЗ.

1. Kim SJ, Mesquita FCP, Hochman-Mendez C. New Biomarkers for Cardiovascular Disease. Tex Heart Inst J. 2023;50(5):e238178. https://doi.org/10.14503/THIJ-23-8178.

2. Çakmak HA, Demir M. MicroRNA and Cardiovascular Diseases. Balkan Med J. 2020;37(2):60–71. https://doi.org/10.4274/balkanmedj.galenos.2020.2020.1.94.

3. Камышова ЕС, Бобкова ИН, Кутырина ИМ. Современные представления о роли микроРНК при диабетической нефропатии: потенциальные биомаркеры и мишени таргетной терапии. Сахарный диабет. 2017;20(1):42–50. https://doi.org/10.14341/DM8237.

4. Великий ДА, Гичкун ОЕ, Шевченко АО. МикроРНК: роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний, перспективы клинического применения. Клиническая лабораторная диагностика. 2018;63(7):403–409. Режим доступа: https://clinlabdia.ru/article/mikrornk-rol-v-razvitiiserdechno-sos.

5. Correia de Sousa M, Gjorgjieva M, Dolicka D, Sobolewski C, Foti M. Deciphering miRNAs’ Action through miRNA Editing. Int J Mol Sci. 2019;20(24):6249. https://doi.org/10.3390/ijms20246249.

6. de Gonzalo-Calvo D, Benítez ID, Pinilla L, Carratalá A, Moncusí-Moix A, Gort-Paniello C et al. Circulating microRNA profiles predict the severity of COVID-19 in hospitalized patients. Transl Res. 2021;236:147–159. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2021.05.004.

7. Королева ЮА, Назаренко МС, Кучер АН. Роль микроРНК в формировании нестабильности атеросклеротических бляшек. Биохимия. 2018;83(1):34–46. Режим доступа: http://www.medgenetics.ru/UserFile/File/Doc/Publications/2018/2018-BioChim-Korol-microRNA.pdf.

8. Кучер АН, Назаренко МС. Роль микро-РНК при атерогенезе. Кардиология. 2017;57(9):65–76. https://doi.org/10.18087/cardio.2017.9.10022.

9. Ромакина ВВ, Жиров ИВ, Насонова СН, Засеева АВ, Кочетов АГ, Лянг ОВ, Терещенко СН. МикроРНК как биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний. Кардиология. 2018;58(1):66–71. https://doi.org/10.18087/cardio.2018.1.10083.

10. Береснева ОН, Зарайский МИ, Куликов АН, Парастаева ММ, Иванова ГТ, Оковитый СВ и др. МикроРНК-21 и ремоделирование миокарда при сокращении массы действующих нефронов. Артериальная гипертензия. 2019;25(2):191–199. https://doi.org/10.18705/1607-419X-2019-25-2-191-199.

11. Mishra S, Rizvi A, Pradhan A, Perrone MA, Ali W. Circulating microRNA-126 &122 in patients with coronary artery disease: Correlation with small dense LDL. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2021;153:106536. https://doi.org/10.1016/j.prostaglandins.2021.106536.

12. Liu MN, Luo G, Gao WJ, Yang SJ, Zhou H. miR-29 family: A potential therapeutic target for cardiovascular disease. Pharmacol Res. 2021;166:105510. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2021.105510.

13. Kura B, Kalocayova B, Devaux Y, Bartekova M. Potential Clinical Implications of miR-1 and miR-21 in Heart Disease and Cardioprotection. Int J Mol Sci. 2020;21(3):700. https://doi.org/10.3390/ijms21030700.

14. Song Z, Gao R, Yan B. Potential roles of microRNA-1 and microRNA-133 in cardiovascular disease. Rev Cardiovasc Med. 2020;21(1):57. https://doi.org/10.31083/j.rcm.2020.01.577.

15. Fung EC, Butt AN, Eastwood J, Swaminathan R, Sodi R. Circulating microRNA in cardiovascular disease. Advances in Clinical Chemistry. 2019;91:99–122. https://doi.org/10.1016/bs.acc.2019.03.003.

16. Gallant-Behm CL, Piper J, Lynch JM, Seto AG, Hong SJ, Mustoe TA et al. A MicroRNA-29 Mimic (Remlarsen) Represses Extracellular Matrix Expression and Fibroplasia in the Skin. J Invest Dermatol. 2019;139(5):1073–1081. https://doi.org/10.1016/j.jid.2018.11.007.

17. Deng Z, He Y, Yang X, Shi H, Shi A, Lu L, He L. MicroRNA-29: A Crucial Player in Fibrotic Disease. Mol Diagn Ther. 2017;21(3):285–294. https://doi.org/10.1007/s40291-016-0253-9.

18. Li C, Wang N, Rao P, Wang L, Lu D, Sun L. Role of the microRNA-29 family in myocardial fibrosis. J Physiol Biochem. 2021;77(3):365–376. https://doi.org/10.1007/s13105-021-00814-z.

19. 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.

20. Sun X, Zhang M, Sanagawa A, Mori C, Ito S, Iwaki S et al. Circulating microRNA-126 in patients with coronary artery disease: correlation with LDL cholesterol. Thromb J. 2012;10(1):16. https://doi.org/10.1186/1477-9560-10-16.

21. Zhang J, Guo J, Wu X, Wang X, Zhu Z, Wang Y et al. TWIST1 induces phenotypic switching of vascular smooth muscle cells by downregulating p68 and microRNA-143/145. FEBS Open Bio. 2021;11(3):932–943. https://doi.org/10.1002/2211-5463.13092.

22. Zhao W, Zhao SP, Zhao YH. MicroRNA-143/-145 in Cardiovascular Diseases. Biomed Res Int. 2015;2015:531740. https://doi.org/10.1155/2015/531740.

23. Wang X, Dong Y, Fang T, Wang X, Chen L, Zheng C et al. Circulating MicroRNA-423-3p Improves the Prediction of Coronary Artery Disease in a General Population – Six-Year Follow-up Results From the ChinaCardiovascular Disease Study. Circ J. 2020;84(7):1155–1162. https://doi.org/10.1253/circj.CJ-19-1181.

24. Xia X, Wang Y, Zheng JC. The microRNA-17 ~ 92 Family as a Key Regulator of Neurogenesis and Potential Regenerative Therapeutics of Neurological Disorders. Stem Cell Rev Rep. 2022;18(2):401–411. https://doi.org/10.1007/s12015-020-10050-5.

25. Danielson LS, Park DS, Rotllan N, Chamorro-Jorganes A, Guijarro MV, Fernandez-Hernando C et al. Cardiovascular dysregulation of miR-17-92 causes a lethal hypertrophic cardiomyopathy and arrhythmogenesis. FASEB J. 2013;27(4):1460–1467. https://doi.org/10.1096/fj.12-221994.

26. Gu H, Liu Z, Zhou L. Roles of miR-17-92 Cluster in Cardiovascular Development and Common Diseases. Biomed Res Int. 2017;2017:9102909. https://doi.org/10.1155/2017/9102909.

27. Satoh M, Minami Y, Takahashi Y, Tabuchi T, Nakamura M. Expression of microRNA-208 is associated with adverse clinical outcomes in human dilated cardiomyopathy. J Card Fail. 2010;16(5):404–410. https://doi.org/10.1016/j.cardfail.2010.01.002.

28. Han Z, Zhang L, Yuan L, Liu X, Chen X, Ye X et al. Change of plasma microRNA-208 level in acute myocardial infarction patients and its clinical significance. Ann Transl Med. 2015;3(20):307. https://doi.org/10.3978/j.issn.2305-5839.2015.10.25.

29. Zhao X, Wang Y, Sun X. The functions of microRNA-208 in the heart. Diabetes Res Clin Pract. 2020;160:108004. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2020.108004.

30. Wang J, Xu L, Tian L, Sun Q. Circulating microRNA-208 family as early diagnostic biomarkers for acute myocardial infarction: A meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2021;100(51):e27779. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000027779.

31. Welsh P, Preiss D, Hayward C, Shah ASV, McAllister D, Briggs A et al. Cardiac Troponin T and Troponin I in the General Population. Circulation. 2019;139(24):2754–2764. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.118.038529.

32. Huang Y, Li J. MicroRNA208 family in cardiovascular diseases: therapeutic implication and potential biomarker. J Physiol Biochem. 2015;71(3):479–486. https://doi.org/10.1007/s13105-015-0409-9.

33. Bao MH, Feng X, Zhang YW, Lou XY, Cheng Y, Zhou HH. Let-7 in cardiovascular diseases, heart development and cardiovascular differentiation from stem cells. Int J Mol Sci. 2013;14(11):23086–23102. https://doi.org/10.3390/ijms141123086.

34. Krzywińska O, Bracha M, Jeanniere C, Recchia E, Kędziora Kornatowska K, Kozakiewicz M. Meta-Analysis of the Potential Role of miRNA-21 in Cardiovascular System Function Monitoring. Biomed Res Int. 2020;2020:4525410. https://doi.org/10.1155/2020/4525410.

35. Алиева АМ, Резник ЕВ, Теплова НВ, Меликулов АА, Ахмедова МФ, Котикова ИА, Никитин ИГ. МикроРНК-34а при сердечно-сосудистых заболеваниях: взгляд в будущее. Кардиологический вестник. 2023;18(1):14–22. https://doi.org/10.17116/Cardiobulletin20231801114.