Mikrorna ve ilişkili genlerin ekspresyon seviyeleri ile apelin, endokan, kinurenin protein düzeyindeki değişimlerin pulmoner arteriyel hipertansiyon etyopatogenezindeki etkilerinin araştırılması

Abstract

AMAÇ: Pulmoner hipertansiyonun (PH) patobiyolojik bulgularının anlaşılması hala tam bilinmemektedir. Biriken kanıtlar, mikroRNA'lardaki (miRNA) bozulmuş regülasyonun, PH'deki pulmoner vasküler hücrelerdeki hiperproliferatif ve apoptoza dirençli patofenotipleriyle bağlantılı olduğunu göstermektedir. Bu çalışmanın amacı, mRNA ve miRNA ekspresyonundaki değişiklikler ile bunların sinyal yolaklarındaki rollerini belirlemek, seviyelerini PH şiddetiyle ilişkilendirmek ve bu değişiklikler ile apelin (APLN), kinürenin ve endokan’ın serum seviyeleri arasındaki ilişkiyi araştırmaktı. METOT: Çalışmaya yeni tanı daha önceden PH tedavisi almamış 54 hasta ile yaş ve cinsiyet uyumlu 55 sağlıklı kontrol grubu dahil edildi. Tüm hastalara sağ kalp kateterizasyonu uygulandı. Toplam RNA, TRIzol reaktifi kullanılarak izole edildi ve mRNA ve miRNA için komplementer DNA (cDNA)'lar, üreticinin kit protokollerine göre sentezlendi. Hipoksi ile indüklenebilir faktör (HIF) -1 alfa, HIF-2 alfa, transkripsiyonun sinyal iletici ve aktive edicisi 3 (STAT-3), fibroblast büyüme faktörü-2 (FGF-2), fibroblast büyüme faktörü reseptörü-1 (FGFR-1), Poli-ADP-riboz polimeraz 1 (PARP-1)’in mRNA ekspresyonları ve miRNA-130a, miRNA-204, miRNA-210, miRNA-223 ve miRNA-424'ün miRNA ifadeleri Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) ile belirlenmiştir. APLN, kinürenin ve endokan konsantrasyonları ELISA yöntemi ile analiz edildi. BULGULAR: PH hastalarının plazmalarında HIF-2 alfa ve STAT-3’ün mRNA ekspresyonlarında artış ile miRNA-130a ve miRNA-210 ekspresyonlarında artış saptanırken; miRNA-204 ekspresyonunda ise azalma saptandı. PH hastalarının serumlarında APLN ve kinürenin konsantrasyonlarında azalma izlendi. PH hastalarında APLN-miRNA-424 arasında pozitif korelasyon izlenirken (r=0,309, p=0,024) ; FGFR-1- miRNA-210: r=(-)0,288, p=0,042; FGF-2-miRNA-204: r=(-)0,452, p=0,001; HIF-2?- miRNA-204: r=(-)0,357, p=0,014; HIF-2?-miRNA-223: r=(-)0,359, p=0,025. aralarında negatif korelasyon izlendi. SONUÇ: Çalışma bulgularımız miRNA-210, miRNA-130a, HIF-2? ve STAT-3 inhibisyonunu; APLN, kinurenine, miRNA-204 konsantrasyonlarını arttırmayı hedef alan yeni terapötik rejimlerin geliştirilmesi gerektiğini göstermiştir. Aynı zamanda PH hastalarında APLN-miRNA-424, FGFR-1-miRNA-210, FGF-2-miRNA-204, HIF-2?- miRNA-204 ve HIF-2?-miRNA-223 arasında daha önceden belirtilmeyen bir ilişki tespit ettik.

BACKGROUND: Understanding of the pathobiologic manifestations of pulmonary hypertension (PH) is still unknown. Accumulating evidence suggests that dysregulation of microRNAs (miRNA) is linked to the hyperproliferative and apoptosis-resistant pathophenotypes of pulmonary vascular cells in PH. The aims of the present study were to determine the alterations in mRNA and miRNA expressions and their role in signaling pathways, to correlate their levels with the severity of PH, and to investigate the relationship between those alterations and serum levels of apelin (APLN), kynurenine, and endocan in PH. METHODS: The study included 54 consecutive treatment-naive patients with PH and 55 age and sex-matched healthy controls. All subjects underwent right heart catheterisation. Total RNA was isolated using TRIzol reagent and complementary DNAs (cDNA) for mRNA and miRNA were synthesized according to manufacturer's kit protocols. mRNA expressions of hypoxia inducible factor (HIF)-1 alfa, HIF-2 alfa, signal transducer and activator of transcription 3 (STAT-3), fibroblast growth factor-2 (FGF-2), fibroblast growth factor receptor-1 (FGFR-1), Poly-ADP-ribose polymerase 1 (PARP-1) and miRNA expressions of miRNA-130a, miRNA-204, miRNA-210, miRNA-223, and miRNA-424 were determined by real time polymerase chain reaction (RT-PCR). Concentrations of APLN, kynurenine, and endocan were analyzed by ELISA method. RESULTS: mRNA expressions of HIF-2 alfa and STAT-3 were increased; miRNA-210 and miRNA-130a were increased; miRNA-204 was decreased in PH. APLN and kynurenine concentrations were decreased in PH. There was positive correlation: APLN-miRNA-424: r=0,309, p=0,024. There were negative correlations: FGFR-1-miRNA-210: r=(-)0,288, p=0,042; FGF-2-miRNA-204: r=(-)0,452, p=0,001; HIF-2?-miRNA-204: r=(-)0,357, p=0,014; HIF-2?-miRNA-223: r=(-)0,359, p=0,025. CONCLUSİONS: Our study findings support development of novel therapeutic strategies targeting inhibition of; miRNA-130a, miRNA-210, HIF-2 alfa and STAT-3 signaling and stimulate APLN, kynurenine, miRNA-204 concentrations. We report a novel relationships between APLN-miRNA-424, FGFR-1-miRNA-210, FGF-2-miRNA-204, HIF-2?-miRNA- 204 and HIF-2?-miRNA-223 in PH patients.