Background: recenti studi hanno dimostrato che i microRNA (miRNA) sono presenti nel plasma e, in diverse patologie tra cui alcuni disturbi cardiovascolari, sono state descritte variazioni dei livelli di espressione di specifici miRNA. È stato quindi suggerito che i miRNA circolanti possano essere utilizzati come nuovi marcatori diagnostici e/o prognostici e che la presenza in circolo di specifici miRNA potrebbe aiutare a identificare nuovi meccanismi fisiopatologici. Scopo del nostro lavoro è stato quello di analizzare i livelli dei miRNA circolanti in pazienti colpiti da infarto acuto del miocardio (IMA) identificando quelli up-regolati. Metodi: i miRNA sono stati isolati dal plasma di 18 pazienti con IMA. A ciascuno sono stati fatti 3 prelievi: il primo immediatamente prima della riperfusione (T0), il secondo 24 ore (T1) ed il terzo 7 giorni (T2) dopo la riperfusione. Nello studio sono stati inclusi 18 pazienti con angina stabile corrispondenti per età e per sesso ai pazienti affetti da IMA e 18 donatori sani. L’analisi dei miRNA circolanti è stata condotta utilizzando l’Illumina MicroRNA Expression Profiling Array che riconosce 1146 miRNA umani e i dati sono stati analizzati con il software GenomeStudio Gene Expression. Il valore di espressione differenziale (DE) è stato calcolato utilizzando il modello matematico Illumina Custom. Infine, i risultati ottenuti dall’Array sono stati validati mediante qPCR. Per i miRNA selezionati è stato calcolato il valore di area sottesa alla curva (AUC) ed è stata valutata la correlazione con il picco di Ck-MB. Risultati: utilizzando come cut-off un valore di DE >13 (p<0.05), 65 miRNA risultano up-regolati a ciascun time-point nei pazienti con IMA rispetto ai controlli. Adottando un criterio statistico di analisi più stringente (DE>20; p<0.01) ed escludendo i miRNA i cui valori di espressione erano prossimi al background, il numero di miRNA up-regolati ad un solo o più timepoints consecutivi si è ridotto a 10: 2 al T0, 2 al T1 e 7 al T2. L’analisi qPCR ha confermato che 2 di questi miRNA sono up-regolati al T0 (HS_52 e miR-423-5p), 1 al T1 (miR-345) e 3 al T2 (miR-1233, miR-362-3p e miR-483-3p). Dall’analisi di ROC è emersa una elevata accuratezza diagnostica per il miRNA HS_52 al T0 (AUC=0.89) con una sensibilità pari al 72.22% ed una specificità del 90.91%. Inoltre, i livelli plasmatici di miRNA HS_52 correlano positivamente con il picco di Ck-MB, un classico marcatore di IMA (r=0.46). Conclusioni: in questo studio, per la prima volta è stata condotta un’analisi ad ampio spettro per valutare i livelli dei miRNA circolanti su tutti i pazienti arruolati, dopo IMA, e a differenti time-points. Con questo approccio abbiamo identificato 6 miRNA i cui livelli plasmatici sono significativamente aumentati dopo IMA. Partendo da queste osservazioni sarà possibile studiare il ruolo di tali miRNA in risposta ad un evento ischemico acuto quale l’IMA e se i miRNA possano essere utilizzati a scopo diagnostico. A tal proposito, i nostri risultati suggeriscono che il miRNA HS_52 sembra essere il miglior candidato e potrebbe rappresentare un nuovo marcatore biologico per la diagnosi di IMA.

Identificazione di microRNA circolanti specificatamente sovra espressi in corso di infarto miocardico acuto.

CERVIO, ELISABETTA;DE FERRARI, GAETANO;MONTI, MARIA CRISTINA;GENTILINI, DAVIDE;SCHWARTZ, PETER;GNECCHI, MASSIMILIANO
2012-01-01

Abstract

Background: recenti studi hanno dimostrato che i microRNA (miRNA) sono presenti nel plasma e, in diverse patologie tra cui alcuni disturbi cardiovascolari, sono state descritte variazioni dei livelli di espressione di specifici miRNA. È stato quindi suggerito che i miRNA circolanti possano essere utilizzati come nuovi marcatori diagnostici e/o prognostici e che la presenza in circolo di specifici miRNA potrebbe aiutare a identificare nuovi meccanismi fisiopatologici. Scopo del nostro lavoro è stato quello di analizzare i livelli dei miRNA circolanti in pazienti colpiti da infarto acuto del miocardio (IMA) identificando quelli up-regolati. Metodi: i miRNA sono stati isolati dal plasma di 18 pazienti con IMA. A ciascuno sono stati fatti 3 prelievi: il primo immediatamente prima della riperfusione (T0), il secondo 24 ore (T1) ed il terzo 7 giorni (T2) dopo la riperfusione. Nello studio sono stati inclusi 18 pazienti con angina stabile corrispondenti per età e per sesso ai pazienti affetti da IMA e 18 donatori sani. L’analisi dei miRNA circolanti è stata condotta utilizzando l’Illumina MicroRNA Expression Profiling Array che riconosce 1146 miRNA umani e i dati sono stati analizzati con il software GenomeStudio Gene Expression. Il valore di espressione differenziale (DE) è stato calcolato utilizzando il modello matematico Illumina Custom. Infine, i risultati ottenuti dall’Array sono stati validati mediante qPCR. Per i miRNA selezionati è stato calcolato il valore di area sottesa alla curva (AUC) ed è stata valutata la correlazione con il picco di Ck-MB. Risultati: utilizzando come cut-off un valore di DE >13 (p<0.05), 65 miRNA risultano up-regolati a ciascun time-point nei pazienti con IMA rispetto ai controlli. Adottando un criterio statistico di analisi più stringente (DE>20; p<0.01) ed escludendo i miRNA i cui valori di espressione erano prossimi al background, il numero di miRNA up-regolati ad un solo o più timepoints consecutivi si è ridotto a 10: 2 al T0, 2 al T1 e 7 al T2. L’analisi qPCR ha confermato che 2 di questi miRNA sono up-regolati al T0 (HS_52 e miR-423-5p), 1 al T1 (miR-345) e 3 al T2 (miR-1233, miR-362-3p e miR-483-3p). Dall’analisi di ROC è emersa una elevata accuratezza diagnostica per il miRNA HS_52 al T0 (AUC=0.89) con una sensibilità pari al 72.22% ed una specificità del 90.91%. Inoltre, i livelli plasmatici di miRNA HS_52 correlano positivamente con il picco di Ck-MB, un classico marcatore di IMA (r=0.46). Conclusioni: in questo studio, per la prima volta è stata condotta un’analisi ad ampio spettro per valutare i livelli dei miRNA circolanti su tutti i pazienti arruolati, dopo IMA, e a differenti time-points. Con questo approccio abbiamo identificato 6 miRNA i cui livelli plasmatici sono significativamente aumentati dopo IMA. Partendo da queste osservazioni sarà possibile studiare il ruolo di tali miRNA in risposta ad un evento ischemico acuto quale l’IMA e se i miRNA possano essere utilizzati a scopo diagnostico. A tal proposito, i nostri risultati suggeriscono che il miRNA HS_52 sembra essere il miglior candidato e potrebbe rappresentare un nuovo marcatore biologico per la diagnosi di IMA.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11571/467004
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