Зміни експресії довгих некодуючих РНК, залучених до гіпоксичної програми, при ішемічному ушкодженні серц
| dc.contributor.advisor | Шиш Анжела Михайлівна, кандидат біологічних наук | |
| dc.contributor.author | Хецуріані Михайло | |
| dc.date.accessioned | 2024-07-05T10:42:15Z | |
| dc.date.available | 2024-07-05T10:42:15Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Хецуріані М. Зміни експресії довгих некодуючих РНК, залучених до гіпоксичної програми, при ішемічному ушкодженні серця. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 09 «Біологія» за спеціальністю 091 «Біологія та біохімія». - Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2024. | |
| dc.description.abstract | Дисертаційна робота присвячена вивченню зміни рівня експресії довгих некодуючих РНК H19, TUG1, GAS5 та MIAT на експериментальних моделях тварин (аноксії/реоксигенації культури кардіоміоцитів неонатальних щурів, інфаркту міокарда, ішемії/реперфузії серця дорослих щурів) та довгих некодуючих РНК H19, HIF1A-AS1, LIPCAR, MIAT та MHRT у клінічних зразках пацієнтів (міокарді, плазмі крові та лейкоцитах). Аноксію/реоксигенацію моделювали на культурі кардіоміоцитів неонатальних щурів та проводили у двох режимах – короткому (30 хв. аноксії, 60 хв. реоксигенації) та довгому (60 хв. аноксії, 24 год. реоксигенації). Показано, що рівень експресії довгої некодуючої РНК H19 знижується більше ніж у 84 рази після короткої А/Р та у 4,3 рази після довгої А/Р, порівняно із контролем. Для довгих некодуючих РНК TUG1, GAS5 та MIAT спостерігали зниження експресії у 8,7, 8 та 19 разів відповідно після короткої аноксії/реоксигенації. Проте після довгої аноксії/реоксигенації рівень експресії lncRNA TUG1 є значно вищим ніж після короткої аноксії/реоксигенації та відновлюється до 62% щодо контрольних величин. Рівень GAS5 залишається майже на рівні короткої А/Р, тоді як рівень експресії MIAT достовірно підвищується більш ніж у 3 рази порівняно із контролем. Показано, що за умов як довгої, так і короткої аноксії/реоксигенації ми спостерігали підвищення експресії мРНК фактору, що індукується гіпоксією (HIF-1α) більше ніж у 2 рази, порівняно із контрольним зразком. Такі результати вказують на те, що експресія довгих некодуючих РНК H19 та TUG1 у кардіоміоцитах за умов аноксії/реоксигенації регулються не фактором HIF-1α, а через інші сигнальні шляхи. У присутності інгібітора HIF-проліл гідроксилази (PHD) за умов нормоксії у культурі кардіоміоцитів неонатальних щурів спостерігається збільшення експресії мРНК HIF-1α майже у 3 рази. Рівень експресії довгої некодуючої РНК H19 достовірно збільшується у 2,7 разів, а TUG1 — у 2,4 рази. При цьому рівень експресії довгої некодуючої РНК MIAT знижується більше ніж у 16 разів. Такі результати вказують на те, що рівень експресії довгих некодуючих РНК H19 та TUG1 імовірно регулюється HIF-1α за умов нормоксії, в той час як за аноксії/реоксигенації ми цього не спостерігаємо. Очевидно, що довгі некодуючі РНК H19 та TUG1 задіяні до патогенетичних механізмів, але регуляція їх експресії здійснюється через інші шляхи. Зниження рівня експресії MIAT ми спостерігали за умов нормоксії і короткої аноксії/реоксигенації на фоні збільшення експресії HIF1-α, що також може вказувати на протективний ефект останнього. Проте він нівелюється за умов довгої аноксії реоксигенації, за якої рівень експресії MIAT стрімко зростає. Інфаркт міокарда моделювали шляхом накладання лігатури на низхідну гілку лівої коронарної артерії та спостерігали за тваринами протягом 4-х тижнів. Групі тварин із удаваною операцією (УО) накладалася лігатура, але без перетискання артерії. Після 4-х тижнів реєстрували кардіогемодинамічні показаники, а також відбирали зразки крові та серця тварин для проведення аналізу рівня експресії довгих некодуючих РНК. Ішемію/реперфузію (І/Р) моделювали шляхом накладання лігатури на стовбур лівої коронарної артерії на 40 хв (ішемія), після чого лігатуру знімали на 120 хв (реперфузія) та реєстрували кардіогемодинамічні показники. Удавану операцію здійснювали простим накладанням шовного матеріалу без перетискання артерії на 40 хв. та його видаленням на 120 хв. Отримані дані свідчать, що у міокарді тварин з інфарктом міокарда рівень експресії довгої некодуючої РНК H19 знижується майже в 2 рази, а TUG1 та MIAT — збільшується майже у 2 та 3 рази відповідно. У плазмі крові достовірні зміни спостерігали для довгих некодуючих РНК H19 (зниження у 2,42 рази) та MIAT (зростання у 2,66 рази). Кореляційний аналіз Пірсона між кардіогемодинамічними параметрами та експресією довгих некодуючих РНК показує кореляцію між експресією H19 із кінцево-систолічним тиском (r=0,68), ізоволюмічною константою розслаблення Tau W (r=-0,74) та показником dP/dTmax (r=0,73). Для TUG1 показана позитивна кореляція із кінцево-систолічним об'ємом (r=0,74) та кінцево-діастолічним тиском (r=0,7). Високий рівень позитивної кореляції показаний для довгої некодуючої РНК MIAT із кінцево-діастолічним об'ємом (r=0,98) та кінцево-діастолічним тиском (r=0,64). За умов І/Р у міокарді тварин рівень відносної експресії довгої некодуючої РНК H19 достовірно знижується у 3,79 рази, а TUG1 — збільшується більше ніж у 33 рази. У плазмі крові достовірними зміни були лише для довгої некодуючої РНК MIAT, рівень експресії якої при І/Р зростає на 49,11%. Отримані дані свідчать про потенційну роль у патогенезі ішемічного ушкодження міокарда довгих некодуючих РНК H19, TUG1 та MIAT. Наведені кореляційні зв'язки між експресію цих молекул зі змінами кардіогемодинамічних показників підтверджують отриманий результат. В наступній частині дослідження нами була проаналізована експресія довгих некодуючих РНК H19, HIF1A-AS1, MIAT, LIPCAR та MHRT у пацієнтів з ішемічною хворобою серця, за умов віддаленого ішемічного прекондиціонування у пацієнтів, яким проводили операцію ізольованого аортокоронарного шунтування на працюючому серці. Також проаналізована експресія довгих некодуючих РНК у плазмі крові людей похилого віку, за якими вели спостереження протягом 14 років з метою встановлення кореляційного зв'язку між рівнем експресії довгих некодуючих РНК та ризиком смерті У пацієнтів із ішемічною хворобою серця у плазмі крові рівень експресії H19 зростає на 52,32%, а довгих некодуючих РНК HIF1A-AS1 та LIPCAR — у 2,44 і 1,96 разів відповідно. Рівень експресії H19 у міокарді за умов віддаленого ішемічного прекондиціонування достовірно зменшується у 6,7 рази, а у плазмі крові — в 20,5 разів. В лейкоцитах експресія H19 за умов віддаленого ішемічного прекондиціонування збільшується більше, ніж у 3 рази. Експресія довгих некодуючих РНК HIF1A-AS1, MIAT, LIPCAR та MHRT за умов віддаленого ішемічного прекондиціонування у міокарді зменшується у 6,95, 5,42, 8,65 та 2,5 рази відповідно. У плазмі крові також спостерігаємо зниження рівня експресії вказаних довгих некодуючих РНК за умови віддаленого ішемічного прекондиціонування: для HIF1A-AS1 — в 9,79 рази; MIAT — на 27,15%; LIPCAR — у 23,61 рази; MHRT — більше ніж у 15 разів. Слід зазначити, що в лейкоцитах спостерігається зворотна картина змін експресії. У пацієнтів із групи віддаленого ішемічного прекондиціонування рівень експресії HIF1A-AS1, MIAT та LIPCAR зростає у 3,8, 9,89 та 4,34 рази відповідно. Отримані результати вказують, що циркулюючі довгі некодуючі РНК H19, HIF1A-AS1 та LIPCAR можуть розглядатися як потенційні біомаркери ішемічної хвороби серця. Оскільки віддалене ішемічне прекондиціонування має протективний ефект на міокард, то зниження експресії довгих некодуючих РНК H19, HIF1A-AS1, MIAT, LIPCAR та MHRT у міокарді за таких умов вказує на участь цих молекул у патогенезі ішемічного ушкодження серця. Експресія довгих некодуючих РНК H19, HIF1A-AS1, MIAT, LIPCAR та MHRT була визначена у плазмі крові 361 пацієнта у віці 75 років, за якими вели спостереження протягом 14 років, з 2000 по 2013 роки. Вперше було встановлено, що підвищення експресії довгої некодуючої H19 у плазмі крові пов'язане із підвищеним ризиком смерті. Регресійний аналіз за Коксом дозволив встановити, що рівень експресії довгої некодуючої РНК вище порогових значень є незалежним (від інших факторів) предиктором смерті для людей похилого віку. | |
| dc.identifier.uri | https://repository.biph.kiev.ua/handle/123456789/16 | |
| dc.subject | довгі некодуючі РНК | |
| dc.subject | ішемія | |
| dc.subject | міокард | |
| dc.subject | інфаркт міокарда | |
| dc.subject | серце | |
| dc.subject | кардіоміоцити | |
| dc.subject | РНК | |
| dc.subject | ішемія-реперфузія | |
| dc.subject | ішемічна хвороба серця | |
| dc.subject | експресія генів | |
| dc.subject | гіпоксія | |
| dc.subject | віддалене ішемічне прекондиціонування | |
| dc.subject | лівий шлуночок | |
| dc.subject | фактор що індукується гіпоксією | |
| dc.subject | мРНК | |
| dc.title | Зміни експресії довгих некодуючих РНК, залучених до гіпоксичної програми, при ішемічному ушкодженні серц | |
| dc.type | Thesis |