Эпигенетические механизмы развития преэклампсии: роль плазменных микроРНК

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Несмотря на сохранение значимости преэклампсии (ПЭ) в структуре основных причин материнской заболеваемости и смертности, остается неясной этиология данного осложнения беременности, много пробелов в вопросах патофизиологии, соответственно по-прежнему не разработаны высокоэффективные методы прогнозирования, профилактики и лечения. В последние годы большой интерес вызывают перспективы использования молекул микроРНК, которые эпигенетически контролируют экспрессию генов-мишеней на посттранскрипционном уровне и имеют ключевое значение в пролиферации, дифференцировке, инвазии, миграции, апоптозе клеток трофобласта, регуляции ангиогенеза, иммунного ответа и других процессов во время беременности.

Цель. Изучение эпигенетических механизмов развития ПЭ на основании оценки экспрессии патогенетически значимых микроРНК в плазме крови женщин.

Материалы и методы. В исследование включены 62 пациентки, которых разделили на основную (42 беременные с ПЭ) и контрольную (20 здоровых женщин с неосложнённым течением беременности, родов и послеродового периода) группы. Всем пациенткам проводили общеклиническое, лабораторное и инструментальное обследование. Уровень экспрессии 15 микроРНК в плазме крови оценивали с помощью количественной полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Для оценки влияния дифференциально экспрессируемых микроРНК на функционирование сигнальных путей использовали программное обеспечение DIANA miRPath v.3.0. Статистическую обработку данных проводили с использованием лицензионного пакета программ Statistica 6.0.

Результаты. У женщин с ПЭ выявлены разнонаправленные изменения экспрессии 13 из 15 плазменных микроРНК по сравнению с контрольной группой, однако статистически значимо было снижение уровней экспрессии 8 микроРНК: hsa-miR-146a-5p (р=0,011), hsa-miR-181a-5p (р=0,015), hsa-miR-210-3p (р=0,031), hsa-miR-517a-3p (р=0,004), hsa-miR-517с-3p (р=0,007), hsa-miR-574-3p (р=0,048), hsa-miR-574-5p (р=0,003), hsa-miR-1304-5p (р=0,001). В подгруппе беременных, у которых ПЭ протекала с симптомами задержки роста плода, отмечено значимое снижение экспрессии молекул hsa-miR-20a-5p (FC=0,39; р=0,049) и hsa-miR-143-3p (FC=0,71, р=0,05) по сравнению с подгруппой без задержки роста плода. Не выявлено значимых различий в уровне экспрессии анализируемых микроРНК между подгруппами с умеренной и тяжёлой ПЭ, ранней и поздней ПЭ. Функциональная оценка дифференциально экспрессируемых микроРНК у женщин с ПЭ с учётом идентификации их потенциальных генов-мишеней показала наличие дисрегуляции более 40 сигнальных путей и биологических процессов, в которые вовлечены указанные молекулы.

Заключение. Развитие ПЭ сопровождается значимыми эпигенетическими изменениями, при которых изменяется профиль экспрессии микроРНК, ассоциированных с сердечно-сосудистыми и цереброваскулярными заболеваниями, а также плацентарными нарушениями. Выявленные дифференциально экспрессируемые микроРНК могут быть потенциальными диагностическими маркерами ПЭ.

Об авторах

Наталья Александровна Никитина

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Email: natnikitina@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-8659-9963

д-р мед. наук, профессор

Россия, Москва

Ираида Степановна Сидорова

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Email: sidorovais@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2209-8662

академик РАН, д-р мед. наук, профессор

Россия, Москва

Мария Павловна Райгородская

Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена — филиал Национального медицинского исследовательского центра радиологии

Email: maria.raygorodskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0527-7773

канд. биол. наук

Россия, Москва

Екатерина Андреевна Морозова

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Автор, ответственный за переписку.
Email: drstrelnikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1670-9044

аспирант

Россия, Москва

Сергей Анатольевич Тимофеев

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Email: satimofeev30@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7380-9255

ассистент кафедры

Россия, Москва

Михаил Борисович Агеев

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Email: mikhaageev@ua.ru
ORCID iD: 0000-0002-6603-804X

канд. мед. наук, ассистент кафедры

Россия, Москва

Нигяр Ильхамовна Амирасланова

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Email: amiraslanova00@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-7446-3995

ординатор

Россия, Москва

Список литературы

  1. Jung E., Romero R., Yeo L., et al. The etiology of preeclampsia // Am J Obstet Gynecol. 2022. Vol. 226, N 2S. P. S844–S866. doi: 10.1016/j.ajog.2021.11.1356
  2. Khan K.S., Wojdyla D., Say L., et al. WHO analysis of causes of maternal death: a systematic review // Lancet. 2006. Vol. 367, N 9516. P. 1066–1074. doi: 10.1016/S0140-6736(06)68397-9
  3. Steegers E.A., von Dadelszen P., Duvekot J.J., Pijnenborg R. Pre-eclampsia // Lancet. 2010. Vol. 376, N 9741. P. 631–644. doi: 10.1016/S0140-6736(10)60279-6
  4. World Health Organization. WHO recommendations for prevention and treatment of pre-eclampsia and eclampsia. Geneva, 2011.
  5. Roberts J.M., Rich-Edwards J.W., McElrath T.F., et al. Global Pregnancy Collaboration. Subtypes of Preeclampsia: Recognition and Determining Clinical Usefulness // Hypertension. 2021. Vol. 77, N 5. P. 1430–1441. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.14781
  6. Roberts J.M., Hubel C.A. The two stage model of preeclampsia: variations on the theme // Placenta. 2009. Vol. 30. Suppl. A. P. S32–37. doi: 10.1016/j.placenta.2008.11.009
  7. Fitzgerald J.S., Germeyer A., Huppertz B., et al. Governing the invasive trophoblast: current aspects on intra- and extracellular regulation // Am J Reprod Immunol. 2010. Vol. 63, N 6. P. 492–505. doi: 10.1111/j.1600-0897.2010.00824.x
  8. James J.L., Saghian R., Perwick R., Clark A.R. Trophoblast plugs: impact on utero-placental haemodynamics and spiral artery remodelling // Hum Reprod. 2018. Vol. 33, N 8. P. 1430–1441. doi: 10.1093/ humrep/dey225
  9. Allerkamp H.H., Clark A.R., Lee T.C., et al. Something old, something new: digital quantification of uterine vascular remodelling and trophoblast plugging in historical collections provides new insight into adaptation of the uteroplacental circulation // Hum Reprod. 2021. Vol. 36, N 3. P. 571–586. doi: 10.1093/humrep/deaa303
  10. Staff A.C., Fjeldstad H.E., Fosheim I.K., et al. Failure of physiological transformation and spiral artery atherosis: their roles in preeclampsia // Am J Obstet Gynecol. 2022. Vol. 226, N 2S. P. S895–S906. doi: 10.1016/j.ajog.2020.09.026
  11. Сидорова И.С. Решённые вопросы и нерешённые проблемы преэклампсии в России (редакционная статья) // Российский вестник акушера-гинеколога. 2015. Т. 15, № 2. С. 4–9. doi: 10.17116/rosakush20151524-9
  12. Phipps E., Prasanna D., Brima W., Jim B. Preeclampsia: Updates in Pathogenesis, Definitions, and Guidelines // Clin J Am Soc Nephrol. 2016. Vol. 11, N 6. P. 1102–1113. doi: 10.2215/CJN.12081115
  13. Roberts J.M., Bell M.J. If we know so much about preeclampsia. why haven’t we cured the disease? // J. Reprod. Immunol. 2013. Vol. 99, N 1–2. P. 1–9. doi: 10.1016/j.jri.2013.05.003
  14. Poirier C., Desgagné V., Guérin R., Bouchard L. MicroRNAs in Pregnancy and Gestational Diabetes Mellitus: Emerging Role in Maternal Metabolic Regulation // Curr Diab Rep. 2017. Vol. 17, N 5. P. 35. doi: 10.1007/s11892-017-0856-5
  15. Enquobahrie D.A., Abetew D.F., Sorensen T.K., et al. Placental microRNA expression in pregnancies complicated by preeclampsia // Am J Obstet Gynecol. 2011. Vol. 204, N 2. P. 178.e12–178.e21.78E21. doi: 10.1016/j.ajog.2010.09.004
  16. Luo S., Cao N., Tang Y., Gu W. Identification of key microRNAs and genes in preeclampsia by bioinformatics analysis // PLoS One. 2017. Vol. 12, N 6. P. e0178549. doi: 10.1371/journal.pone.0178549
  17. Wu L., Zhou H., Lin H., et al. Circulating microRNAs are elevated in plasma from severe preeclamptic pregnancies // Reproduction. 2012. Vol. 143, N 3. P. 389–397. doi: 10.1530/REP-11-0304
  18. Matsubara K., Matsubara Y., Uchikura Y., Sugiyama T. Pathophysiology of Preeclampsia: The Role of Exosomes // Int J Mol Sci. 2021. Vol. 22, N 5. P. 2572. doi: 10.3390/ijms22052572
  19. Lv Y., Lu C., Ji X., et al. Roles of microRNAs in preeclampsia // J Cell Physiol. 2019. Vol. 234, N 2. P. 1052–1061. doi: 10.1002/jcp.27291
  20. Ходжаева З.С., Шмаков Р.Г., Савельева Г.М., и др. Преэклампсия. Эклампсия. Отёки, протеинурия и гипертензивные расстройства во время беременности, в родах и послеродовом периоде. Клинические рекомендации. Министерство здравоохранения РФ; 2021.
  21. Wang Y., Zhang Y., Wang H., et al. Aberrantly up-regulated miR-20a in pre-eclampsic placenta compromised the proliferative and invasive behaviors of trophoblast cells by targeting forkhead box protein A1 // Int J Biol Sci. 2014. Vol. 10, N 9. P. 973–982. doi: 10.7150/ijbs.9088
  22. Luizon M.R., Conceição I.M.C.A., Viana-Mattioli S., et al. Circulating MicroRNAs in the Second Trimester from Pregnant Women who Subsequently Developed Preeclampsia: Potential Candidates as Predictive Biomarkers and Pathway Analysis for Target Genes of miR-204-5p // Front. Physiol. 2021. Vol. 12. P. 678184. doi: 10.3389/fphys.2021.678184
  23. Peng P., Song H., Xie C., et al. miR-146a-5p-mediated suppression on trophoblast cell progression and epithelial-mesenchymal transition in preeclampsia // Biol Res. 2021. Vol. 54, N 1. P. 30. doi: 10.1186/s40659-021-00351-5
  24. Huang X., Wu L., Zhang G., et al. Elevated MicroRNA-181a-5p Contributes to Trophoblast Dysfunction and Preeclampsia // Reprod Sci. 2019. Vol. 26, N 8. P. 1121–1129. doi: 10.1177/1933719118808916
  25. Kim C., Ye Z., Weyand C.M., Goronzy J.J. miR-181a-regulated pathways in T-cell differentiation and aging // Immun Ageing. 2021. Vol. 18, N 1. P. 28. doi: 10.1186/s12979-021-00240-1
  26. Nejad R.M.A., Saeidi K., Gharbi S., et al. Quantification of circulating miR-517c-3p and miR-210-3p levels in preeclampsia // Pregnancy Hypertens. 2019. Vol. 16. P. 75–78. doi: 10.1016/j.preghy.2019.03.004
  27. Munaut C., Tebache L., Blacher S., et al. Dysregulated circulating miRNAs in preeclampsia // Biomed Rep. 2016. Vol. 5, N 6. P. 686–692. doi: 10.3892/br.2016.779
  28. Jaszczuk I., Koczkodaj D., Kondracka A., et al. The role of miRNA-210 in pre-eclampsia development // Ann Med. 2022. Vol. 54, N 1. P. 1350–1356. doi: 10.1080/07853890.2022.2071459
  29. Anton L., DeVine A., Polyak E., et al. HIF-1α Stabilization Increases miR-210 Eliciting First Trimester Extravillous Trophoblast Mitochondrial Dysfunction // Front Physiol. 2019. Vol. 10. P. 699. doi: 10.3389/fphys.2019.00699
  30. Zhong Y., Zhu F., Ding Y. Differential microRNA expression profile in the plasma of preeclampsia and normal pregnancies // Exp Ther Med. 2019. Vol. 18, N 1. P. 826–832. doi: 10.3892/etm.2019.7637
  31. Liao G., Cheng D., Li J., Hu S. Clinical significance of microRNA-320a and insulin-like growth factor-1 receptor in early-onset preeclampsia patients // Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2021. Vol. 263. P. 164–170. doi: 10.1016/j.ejogrb.2021.06.032
  32. Akgör U., Ayaz L., Çayan F. Expression levels of maternal plasma microRNAs in preeclamptic pregnancies // J Obstet Gynaecol. 2021. Vol. 41, N 6. P. 910–914. doi: 10.1080/01443615.2020.1820465
  33. Ren Y., Xu Y., Wang Y., et al. Regulation of miR-375 and Sonic hedgehog on vascular endothelial growth factor in preeclampsia rats and its effect on trophoblast cells // Biosci Rep. Published online May 15, 2020. doi: 10.1042/BSR20200613
  34. Mayor-Lynn K., Toloubeydokhti T., Cruz A.C., Chegini N. Expression Profile of MicroRNAs and mRNAs in Human Placentas from Pregnancies Complicated by Preeclampsia and Preterm Labor // Reproductive Sciences. 2011. Vol. 18, N 1. P. 46–56. doi: 10.1177/1933719110374115
  35. Nejad R.M.A., Saeidi K., Gharbi S., et al. Quantification of circulating miR-517c-3p and miR-210-3p levels in preeclampsia // Pregnancy Hypertens. 2019. Vol. 16. P. 75–78. doi: 10.1016/j.preghy.2019.03.004
  36. Hromadnikova I., Kotlabova K., Krofta L. Cardiovascular Disease-Associated MicroRNA Dysregulation during the First Trimester of Gestation in Women with Chronic Hypertension and Normotensive Women Subsequently Developing Gestational Hypertension or Preeclampsia with or without Fetal Growth Restriction // Biomedicines. 2022. Vol. 10, N 2. P. 256. doi: 10.3390/ biomedicines10020256
  37. Munaut C., Tebache L., Blacher S., et al. Dysregulated circulating miRNAs in preeclampsia // Biomed Rep. 2016. Vol. 5, N 6. P. 686–692. doi: 10.3892/br.2016.779
  38. Lip S.V., Boekschoten M.V., Hooiveld G.J., et al. Early-onset preeclampsia, plasma microRNAs, and endothelial cell function // Am J Obstet Gynecol. 2020. Vol. 222, N 5. P. 497.e1–497.e12. doi: 10.1016/j.ajog.2019.11.1286
  39. Zhong Y., Zhu F., Ding Y. Differential microRNA expression profile in the plasma of preeclampsia and normal pregnancies // Exp Ther Med. 2019. Vol. 18, N 1. P. 826–832. doi: 10.3892/etm.2019.7637
  40. Ali Z., Zargham U., Zaki S., et al. Elevated expression of miR-210-5p & miR-195-5p deregulates angiogenesis in preeclampsia // Baltica. 2020. Vol. 33, N 5. Paper ID 30dW0.
  41. Vlachos I.S., Zagganas K., Paraskevopoulou M.D., et al. DIANA-miRPath v3.0: deciphering microRNA function with experimental support // Nucleic Acids Res. 2015. Vol. 43, N W1. P. W460–W466. doi: 10.1093/nar/gkv403
  42. Bao S., Zhou T., Yan C., et al. A blood-based miRNA signature for early non-invasive diagnosis of preeclampsia // BMC Med. 2022. Vol. 20, N 1. P. 303. doi: 10.1186/s12916-022-02495-x
  43. Vaiman D. Genes, epigenetics and miRNA regulation in the placenta // Placenta. 2017. Vol. 52. P. 127–133. doi: 10.1016/j.placenta.2016.12.026
  44. DaSilva-Arnold S.C., Zamudio S., Al-Khan A., et al. Human trophoblast epithelial-mesenchymal transition in abnormally invasive placenta // Biol Reprod. 2018. Vol. 99, N 2. P. 409–421. doi: 10.1093/biolre/ioy042
  45. Jauniaux E., Watson A., Burton G. Evaluation of respiratory gases and acid-base gradients in human fetal fluids and uteroplacental tissue between 7 and 16 weeks’ gestation // Am J Obstet Gynecol. 2001. Vol. 184, N 5. P. 998–1003. doi: 10.1067/mob.2001.111935
  46. Ura B., Feriotto G., Monasta L., et al. Potential role of circulating microRNAs as early markers of preeclampsia // Taiwan J Obstet Gynecol. 2014. Vol. 53, N 2. P. 232–234. doi: 10.1016/j.tjog.2014.03.001
  47. Anton L., Olarerin-George A.O., Hogenesch J.B., Elovitz M.A. Placental expression of miR-517a/b and miR-517c contributes to trophoblast dysfunction and preeclampsia // PLoS One. 2015. Vol. 10. N 3. P. e0122707. doi: 10.1371/journal.pone.0122707
  48. Burton G.J., Yung H.-W., Cindrova-Davies T., Charnock-Jones D.S. Placental endoplasmic reticulum stress and oxidative stress in the pathophysiology of unexplained intrauterine growth restriction and early onset preeclampsia // Placenta. 2009. Vol. 30, Suppl A(Suppl). P. S43–S48. doi: 10.1016/j.placenta.2008.11.003
  49. Carbonell T., Gomes A.V. MicroRNAs in the regulation of cellular redox status and its implications in myocardial ischemia-reperfusion injury // Redox Biol. 202. Vol. 36. P. 101607. doi: 10.1016/j.redox.2020.101607
  50. Carrella S., Di Guida M., Brillante S., et al. miR-181a/b downregulation: a mutation-independent therapeutic approach for inherited retinal diseases // EMBO Mol Med. 2022. Vol. 14, N 11. P. e15941. doi: 10.15252/emmm.202215941
  51. Hromadnikova I., Kotlabova K., Krofta L. First-Trimester Screening for Fetal Growth Restriction and Small-for-Gestational-Age Pregnancies without Preeclampsia Using Cardiovascular Disease-Associated MicroRNA Biomarkers // Biomedicines. 2022. Vol. 10, N 3. P. 718. doi: 10.3390/biomedicines10030718
  52. Shi L., Song Z., Li Y., et al. MiR-20a-5p alleviates kidney ischemia/reperfusion injury by targeting ACSL4-dependent ferroptosis // Am J Transplant. 2023. Vol. 23, N 1. P. 11–25. doi: 10.1016/j.ajt.2022.09.003
  53. Salomon C., Torres M.J., Kobayashi M., et al. A gestational profile of placental exosomes in maternal plasma and their effects on endothelial cell migration // PLoS One. 2014. Vol. 9, N 6. P. e98667. doi: 10.1371/journal.pone.0098667

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).