Взаємозв’язок циркулюючих мікроРНК із ліпідними показниками при поєднанні ішемічної хвороби серця з цукровим діабетом 2 типу

Автор(и)

  • С. А. Серік ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», м. Харків, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-6257-3566
  • Е. М. Сердобінська-Канівець ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», м. Харків, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-3888-8215
  • Т. М. Бондар ДУ «Національний Інститут терапії імені Л.Т. Малої НАМН України», м. Харків, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2501-317X

DOI:

https://doi.org/10.14739/2310-1210.2022.1.240300

Ключові слова:

ішемічна хвороба серця, цукровий діабет 2 типу, мікроРНК, холестерин, тригліцериди

Анотація

Мета роботи – вивчити рівні циркулюючих мікроРНК-27а, -221 та їхні взаємозв’язки з ліпідними показниками у хворих на ішемічну хворобу серця (ІХС) та цукровий діабет 2 типу.

Матеріали та методи. У дослідження залучили 58 пацієнтів з ІХС і цукровим діабетом 2 типу, 22 хворих на ІХС без діабету і 19 здорових осіб контрольної групи. МікроРНК-27а-3р і -221-3р визначали у плазмі крові методом полімеразної ланцюгової реакції в режимі реального часу. Для нормалізації використовували малу ядерну РНК U6.

Результати. Найнижчі рівні циркулюючих мікроРНК-27а і -221 виявили у хворих на ІХС та діабет. Зменшення обох мікроРНК у пацієнтів із діабетом виявилося значущим порівняно не тільки з контролем (p = 0,024, p = 0,006), але і з хворими на ІХС без діабету (p = 0,011, p = 0,001). У пацієнтів з ІХС без діабету рівні мікроРНК-27а і -221 змінювалися несуттєво.

У хворих на ІХС із діабетом рівень мікроРНК-221 вірогідно позитивно корелював із холестерином ліпопротеїнів високої щільності (ХС ЛПВЩ) (R = 0,382, р = 0,003), а мікроРНК-27а з пограничною статистичною значущістю негативно корелювала з тригліцеридами (ТГ) (R = -0,284, р = 0,051), позитивно – з ХС ЛПВЩ (R = 0,257, р = 0,078). Нижчий рівень мікроРНК-27а (перша тертиль) асоціювався зі значущим збільшенням ТГ порівняно з третьою тертиллю (р = 0,004) та значущим зменшенням ХС ЛПВЩ порівняно з другою (р = 0,001) та третьою (р = 0,023) тертилями. Пацієнти з найнижчим рівнем мікроРНК-221 (перша тертиль) мали суттєво знижений рівень ХС ЛПВЩ щодо третьої тертилі (р = 0,007).

Висновки. Результати показали значуще зниження рівнів циркулюючих мікроРНК-27a та -221 у хворих на ІХС із цукровим діабетом 2 типу та відсутність змін обох мікроРНК у пацієнтів без діабету. У хворих на ІХС із діабетом нижча експресія мікроРНК-27а асоціювалася зі значущим підвищенням ТГ та суттєвим зниженням рівня ХС ЛПВЩ, а нижчий рівень мікро­РНК-221 асоціювався тільки зі зменшенням ХС ЛПВЩ.

Біографії авторів

С. А. Серік, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», м. Харків

д-р мед. наук, старший науковий співробітник, зав. відділу ішемічної хвороби серця і метаболічних порушень

Е. М. Сердобінська-Канівець, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», м. Харків

канд. мед. наук, науковий співробітник відділу ішемічної хвороби серця і метаболічних порушень

Т. М. Бондар, ДУ «Національний Інститут терапії імені Л.Т. Малої НАМН України», м. Харків

канд. біол. наук, старший науковий співробітник лабораторії імуно-біохімічних і молекулярно-генетичних досліджень

Посилання

Harding, J. L., Pavkov, M. E., Magliano, D. J., Shaw, J. E., & Gregg, E. W. (2019). Global trends in diabetes complications: a review of current evidence. Diabetologia, 62(1), 3-16. https://doi.org/10.1007/s00125-018-4711-2

Einarson, T. R., Acs, A., Ludwig, C., & Panton, U. H. (2018). Prevalence of cardiovascular disease in type 2 diabetes: a systematic literature review of scientific evidence from across the world in 2007-2017. Cardiovascular Diabetology, 17(1), Article 83. https://doi.org/10.1186/s12933-018-0728-6

Mak, K.-H., Vidal-Petiot, E., Young, R., Sorbets, E., Greenlaw, N., Ford, I., Tendera, M., Ferrari, R., Tardif, J.-C., A Udell, J., Escobedo, J., M Fox, K., Steg, P. G., & CLARIFY Investigators. (2021). Prevalence of diabetes and impact on cardiovascular events and mortality in patients with chronic coronary syndromes, across multiple geographical regions and ethnicities. European Journal of Preventive Cardiology, Article zwab011, https://doi.org/10.1093/eurjpc/zwab011

Das, S., Shah, R., Dimmeler, S., Freedman, J. E., Holley, C., Lee, J. M., Moore, K., Musunuru, K., Wang, D. Z., Xiao, J., Yin, K. J., & American Heart Association Council on Genomic and Precision Medicine, Council on Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology, Council on Cardiovascular and Stroke Nursing; and Council on Clinical Cardiology. (2020). Noncoding RNAs in Cardiovascular Disease: Current Knowledge, Tools and Technologies for Investigation, and Future Directions: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation: Genomic and Precision Medicine, 13(4), Article e000062. https://doi.org/10.1161/HCG.0000000000000062

Dexheimer, P. J., & Cochella, L. (2020). MicroRNAs: From Mechanism to Organism. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 8, Article 409. https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00409

De Rosa, S., Arcidiacono, B., Chiefari, E., Brunetti, A., Indolfi, C., & Foti, D. P. (2018). Type 2 Diabetes Mellitus and Cardiovascular Disease: Genetic and Epigenetic Links. Frontiers in Endocrinology, 9, Article 2. https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00002

Su, X., Nie, M., Zhang, G., & Wang, B. (2021). MicroRNA in cardio-metabolic disorders. Clinica Chimica Acta, 518, 134-141. https://doi.org/10.1016/j.cca.2021.03.024

Desgagné, V., Bouchard, L., & Guérin, R. (2017). microRNAs in lipoprotein and lipid metabolism: from biological function to clinical application. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, 55(5), 667-686. https://doi.org/10.1515/cclm-2016-0575

Khan, A. A., Agarwal, H., Reddy, S. S., Arige, V., Natarajan, B., Gupta, V., Kalyani, A., Barthwal, M. K., & Mahapatra, N. R. (2020). MicroRNA 27a Is a Key Modulator of Cholesterol Biosynthesis. Molecular and Cellular Biology, 40(9), Article e00470-19. https://doi.org/10.1128/MCB.00470-19

Karere, G. M., Glenn, J. P., Birnbaum, S., Garcia, R., VandeBerg, J. L., & Cox, L. A. (2019). Identification of coordinately regulated microRNA-gene networks that differ in baboons discordant for LDL-cholesterol. PLOS ONE, 14(3), Article e0213494. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213494

Çakmak, H. A., & Demir, M. (2020). MicroRNA and Cardiovascular Diseases. Balkan Medical Journal, 37(2), 60-71. https://doi.org/10.4274/balkanmedj.galenos.2020.2020.1.94

Chen, W. J., Yin, K., Zhao, G. J., Fu, Y. C., & Tang, C. K. (2012). The magic and mystery of microRNA-27 in atherosclerosis. Atherosclerosis, 222(2), 314-323. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2012.01.020

Chistiakov, D. A., Sobenin, I. A., Orekhov, A. N., & Bobryshev, Y. V. (2015). Human miR-221/222 in Physiological and Atherosclerotic Vascular Remodeling. BioMed Research International, 2015, Article 354517. https://doi.org/10.1155/2015/354517

Chen, T., Zhang, Y., Liu, Y., Zhu, D., Yu, J., Li, G., Sun, Z., Wang, W., Jiang, H., & Hong, Z. (2019). MiR-27a promotes insulin resistance and mediates glucose metabolism by targeting PPAR-γ-mediated PI3K/AKT signaling. Aging, 11(18), 7510-7524. https://doi.org/10.18632/aging.102263

Huang, F., Chen, J., Wang, J., Zhu, P., & Lin, W. (2019). Palmitic Acid Induces MicroRNA-221 Expression to Decrease Glucose Uptake in HepG2 Cells via the PI3K/AKT/GLUT4 Pathway. BioMed Research International, 2019, Article 8171989. https://doi.org/10.1155/2019/8171989

Fichtlscherer, S., De Rosa, S., Fox, H., Schwietz, T., Fischer, A., Liebetrau, C., Weber, M., Hamm, C. W., Röxe, T., Müller-Ardogan, M., Bonauer, A., Zeiher, A. M., & Dimmeler, S. (2010). Circulating MicroRNAs in Patients With Coronary Artery Disease. Circulation Research, 107(5), 677-684. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.109.215566

Karolina, D. S., Tavintharan, S., Armugam, A., Sepramaniam, S., Pek, S. L. T., Wong, M. T. K., Lim, S. C., Sum, C. F., & Jeyaseelan, K. (2012). Circulating miRNA Profiles in Patients with Metabolic Syndrome. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 97(12), E2271-E2276. https://doi.org/10.1210/jc.2012-1996

Li, M. Y., Pan, S. R., & Qiu, A. Y. (2016). Roles of microRNA-221/222 in type 2 diabetic patients with post-menopausal breast cancer. Genetics and Molecular Research, 15(2), Article gmr.15027259. https://doi.org/10.4238/gmr.15027259

Polyakova, E. A., Zaraiskii, M. I., Mikhaylov, E. N., Baranova, E. I., Galagudza, M. M., & Shlyakhto, E. V. (2021). Association of myocardial and serum miRNA expression patterns with the presence and extent of coronary artery disease: A cross-sectional study. International Journal of Cardiology, 322, 9-15. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2020.08.043

Jia, Q.-W., Chen, Z.-H., Ding, X.-Q., Liu, J.-Y., Ge, P.-C., An, F.-H., Li, L.-H., Wang, L.-S., Ma, W.-Z., Yang, Z.-J., & Jia, E.-Z. (2017). Predictive Effects of Circulating miR-221, miR-130a and miR-155 for Coronary Heart Disease: A Multi-Ethnic Study in China. Cellular Physiology and Biochemistry, 42(2), 808-823. https://doi.org/10.1159/000478071

Ding, X. Q., Ge, P. C., Liu, Z., Jia, H., Chen, X., An, F. H., Li, L. H., Chen, Z. H., Mao, H. W., Li, Z. Y., Gu, Y., Zhu, T. B., Li, C. J., Wang, L. S., Ma, W. Z., Yang, Z. J., & Jia, E. Z. (2015). Interaction between microRNA expression and classical risk factors in the risk of coronary heart disease. Scientific Reports, 5, Article 14925. https://doi.org/10.1038/srep14925

de Candia, P., Spinetti, G., Specchia, C., Sangalli, E., La Sala, L., Uccellatore, A., Lupini, S., Genovese, S., Matarese, G., & Ceriello, A. (2017). A unique plasma microRNA profile defines type 2 diabetes progression. PLOS ONE, 12(12), Article e0188980. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0188980

Mononen, N., Lyytikäinen, L. P., Seppälä, I., Mishra, P. P., Juonala, M., Waldenberger, M., Klopp, N., Illig, T., Leiviskä, J., Loo, B. M., Laaksonen, R., Oksala, N., Kähönen, M., Hutri-Kähönen, N., Raitakari, O., Lehtimäki, T., & Raitoharju, E. (2019). Whole blood microRNA levels associate with glycemic status and correlate with target mRNAs in pathways important to type 2 diabetes. Scientific Reports, 9(1), Article 8887. https://doi.org/10.1038/s41598-019-43793-4

Shvangiradze, T. A., Bondarenko, I. Z., Troshina, E. A., Shestakova, M. V., Ilyin, A. V., Nikankina, L. V., Karpukhin, A. V., Muzaffarova, T. A., Kipkeeva, F. M., Grishina, K. A., & Kuzevanova, A. Yu. (2016). Profil' mikroRNK, assotsiirovannykh s IBS, u patsientov s sakharnym diabetom 2 tipa [Profile of microRNAs associated with coronary heart disease in patients with type 2 diabetes]. Ozhirenie i metabolism, 13(4), 34-38. https://doi.org/10.14341/omet2016434-38 [in Russian].

Felekkis, K., & Papaneophytou, C. (2020). Challenges in Using Circulating Micro-RNAs as Biomarkers for Cardiovascular Diseases. International Journal of Molecular Sciences, 21(2), Article 561. https://doi.org/10.3390/ijms21020561

Gonna, H., & Ray, K. K. (2019). The importance of dyslipidaemia in the pathogenesis of cardiovascular disease in people with diabetes. Diabetes, Obesity and Metabolism, 21(S1), 6-16. https://doi.org/10.1111/dom.13691

Zhang, M., Sun, W., Zhou, M., & Tang, Y. (2017). MicroRNA-27a regulates hepatic lipid metabolism and alleviates NAFLD via repressing FAS and SCD1. Scientific Reports, 7(1), Article 14493. https://doi.org/10.1038/s41598-017-15141-x

Wang, S., Ai, H., Liu, L., Zhang, X., Gao, F., Zheng, L., Yi, J., Sun, L., Yu, C., Zhao, H., & Li, Y. (2019). Micro-RNA-27a/b negatively regulates hepatic gluconeogenesis by targeting FOXO1. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 317(5), E911-E924. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00190.2019

Serik, S. A., Serdobinska-Kanivets, E. M., & Bondar, T. M. (2020). Tsirkuliruyushchie mikroRNK u bol'nykh ishemicheskoi bolezn'yu serdtsa i sakharnym diabetom 2 tipa [Circulating miсroRNAs in patients with ischemic heart disease with type 2 diabetes mellitus]. Pathologia, 17(3), 295-395. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2020.3.221727 [in Russian].

Karere, G. M., Glenn, J. P., VandeBerg, J. L., & Cox, L. A. (2012). Differential microRNA response to a high-cholesterol, high-fat diet in livers of low and high LDL-C baboons. BMC Genomics, 13, Article 320. https://doi.org/10.1186/1471-2164-13-320

Kothapalli, D., Castagnino, P., Rader, D. J., Phillips, M. C., Lund-Katz, S., & Assoian, R. K. (2013). Apolipoprotein E-mediated cell cycle arrest linked to p27 and the Cox2-dependent repression of miR221/222. Atherosclerosis, 227(1), 65-71. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2012.12.003

Zhou, Y., Liu, M., Li, J., Wu, B., Tian, W., Shi, L., Zhang, J., & Sun, Z. (2018). The inverted pattern of circulating miR-221-3p and miR-222-3p associated with isolated low HDL-C phenotype. Lipids in Health and Disease, 17(1), Article 188. https://doi.org/10.1186/s12944-018-0842-1

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-01-26

Номер

Розділ

Оригінальні дослідження