Терапия №2 / 2023
МикроРНК-1 и микроРНК-133: малые молекулы с большим значением в аспекте сердечно-сосудистых заболеваний
1) ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, г. Москва;
2) ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского» Минобрнауки России, г. Москва;
3) Клиника AKFA Medline, г. Ташкент;
4) ГБУЗ «Московский клинический научный центр им. А.С. Логинова Департамента здравоохранения города Москвы»
Аннотация. Фундаментальные и клинические исследования четко продемонстрировали значение микроРНК (miRNA) в регуляции дифференцировки, роста, пролиферации и апоптоза клеток. Это влияние miRNA распространяется и на кардиоваскулярную систему. Экспериментальные исследования показали участие микроРНК (miRNA) как в нормальном развитии сердца и сосудов, так и в формировании таких патологических состояний, как гипертрофия миокарда и его ремоделирование, недостаточность кровообращения. MiRNAs участвуют в мобилизации клеток-предшественников и других вспомогательных клеток из костного мозга в периферическое кровообращение, что является важным звеном в восстановлении функции сердца после ишемического его повреждения. Представленный литературный обзор указывает на потенциально важную диагностическую и прогностическую значимость оценки miRNA-1 и miRNA-133.
ВВЕДЕНИЕ
Идентификация нового значимого уровня регуляции активности генов с помощью малых некодирующих молекул РНК – микроРНК (miRNA) – можно определенно считать одним из наиболее выдающихся открытий современной науки. Это обусловлено тем, что подавление экспрессии генов под влиянием miRNA служит исключительно важным универсальным механизмом, широко вовлеченным в большинство внутриклеточных сигнальных путей [1].
Фундаментальные и клинические исследования четко продемонстрировали значение miRNA в регуляции дифференцировки, роста, пролиферации и апоптоза клеток [1–4]. Это влияние miRNA распространяется и на кардиоваскулярную систему. Экспериментальные исследования показали участие miRNA не только в нормальном развитии сердца и сосудов, но и в формировании таких патологических состояний, как гипертрофия миокарда и его ремоделирование, недостаточность кровообращения [4–6]. MiRNA вовлечены в мобилизацию клеток-предшественников и других вспомогательных клеток из костного мозга в периферическое кровообращение, что является важным звеном в восстановлении функции сердца после ишемического повреждения [4].
Значимые изменения уровня экспрессии miRNA при многих болезнях позволили рассматривать их в качестве перспективных биомаркеров. Для них характерны три ключевых критерия так называемого идеального маркера: 1) достаточно высокая стабильность в биологических жидкостях; 2) устойчивость к влияниям извне, что позволяет эффективно выделять циркулирующие miRNAs из биологических жидкостей; 3) сопоставимость профилей miRNAs в норме у мужчин и женщин, а также у людей разных возрастных категорий. В то же время основной недостаток miRNAs как биологического маркера – высокая вариабельность уровня их экспрессии, зависящая от многих факторов [7].
К наиболее часто используемым методам выделения miRNA относятся полимеразная цепная реакция в реальном времени и флуоресцентная гибридизация in situ.
В настоящее время miRNAs используются в качестве диагностических биомаркеров при многих сердечно-сосудистых заболеваниях (ССЗ) [2, 4, 5, 8, 9]. В представленном обзоре проанализированы основные исследования, которые указывают на потенциальную роль miRNA-1 и miRNA-133 в развитии ССЗ.
МЕТОДОЛОГИЯ ПОИСКА ИСТОЧНИКОВ
Анализ источников литературы проводился в базах данных PubMed, РИНЦ, MedLine, Google Scholar, Science Direct, рассматривались зарубежные и отечественные статьи. Поиск проводился по следующим ключевым словам: «микроРНК-1», «микроРНК-133», «сердце», «сердечно-сосудистые заболевания», miRNA-1, miRNA-133, heart, cardiovascular diseases.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ микроРНК-1 И микроРНК-133
MiRNA представляет собой разновидность эндогенной, короткой (18–24 нуклеотидов), высококонсервативной некодирующей РНК [4]. MiRNAs впервые были открыты у Caenorhabditis elegans и подробно описаны Lee R. et al. [10]. Это стабильная молекула с периодом полужизни почти 24 ч [11]. MiRNA первичного предшественника транскрибируются из гена Pol II (полимераза II) и впоследствии расщепляются на miRNA-предшественники через комплекс Drosha (фермент класса 2 рибонуклеаза III)/DGCR8 (РНК-связывающий белок). Затем miRNA-предшественники переносятся в цитоплазму через exportin-5/Ran-GTP (белки внутриядерного транспорта), в котором они дополнительно расщепляются при участии Dicer (фермента с каталитическим центром РНКазы III)/TRBP (белка, связывающего трансактивирующую РНК) и далее раскручиваются в их зрелую форму [12]. В настоящее время в человеческом организме обнаружено более 2000 miRNAs, которые, по-видимому, контролируют около 60% генов [13]. Для каждой отдельной miRNAs существует множество мишеней, при этом многие гены обладают сайтами распознавания различных miRNAs [13].
MiRNAs через различные пути регулируют развитие сердца в эмбриональном периоде, его ремоделирование и регенерацию, эндотелиальную функцию, васкулогенез и неоангиогенез [4]. Zhao Y. et al. выявили, что удаление фермента Dicer из кардиомиоцитов и эпикарда мышей приводило к летальным дефектам сердечно-сосудистой системы...
