Identifizierung von mikroRNA-Biomarkern, die gleichzeitig in zirkulierenden extrazellulären Vesikeln und atherosklerotischen Plaques exprimiert werden

Atherosklerose ist eine weit verbreitete Störung des Herz-Kreislauf-Systems. Die frühzeitige Erkennung von Plaques durch zirkulierende Biomarker ist klinisch von großer Bedeutung, um das Auftreten schwerwiegender Komplikationen wie Schlaganfälle oder Herzinfarkte zu verhindern. Es ist bekannt, dass extrazelluläre Vesikel (EVs) eine wichtige Rolle in der interzellulären Kommunikation bei atherosklerotischen Erkrankungen spielen und viele Komponenten ihrer Ursprungszellen mitführen, einschließlich MikroRNAs (miRNAs). In dieser Studie testen wir die Annahme, dass miRNAs, die in Material aus Plaques von Patienten exprimiert werden, die sich einer Operation wegen atherosklerotischer Stenose der Halsschlagader unterziehen, auch in zirkulierenden EVs vorhanden sind, die von denselben Patienten gewonnen wurden. Dies würde die Anwendung eines Liquid Biopsy-Ansatzes zur Erkennung von Plaques ermöglichen. Wir untersuchten 22 chirurgische Patienten mit atherosklerotischer Stenose der Halsschlagader und 28 gesunde Kontrollen. EVs wurden aus Serum durch Fällung isoliert. Die miRNA-Expressionsprofile der aus Serum stammenden EVs wurden durch kleines RNA-Sequencing und gleichzeitig aus Patienten gewonnenem Plaquematerial ermittelt. Eine vergleichende Analyse wurde durchgeführt, um zirkulierende atheroskleroseassoziierte miRNAs zu identifizieren, die auch in Plaques nachweisbar sind. Sieben miRNAs wiesen im Serum der Patienten im Vergleich zum Serum gesunder Kontrollen eine unterschiedliche Regulation auf. Von diesen waren miR-193b-5p, miR-193a-5p und miR-125a-3p bei Patienten signifikant hochreguliert im Vergleich zu gesunden Kontrollen und waren sowohl in zirkulierenden EVs als auch im Plaquematerial vorhanden. Eine Überrepräsentationsanalyse experimentell validierter mRNA-Ziele ergab eine erhöhte Regulation von Entzündung und vaskulären Wachstumsfaktoren, die Schlüsselspieler in der Atherosklerose und Plaquebildung sind. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass zirkulierende EVs die Plaqueentwicklung bei Patienten mit symptomatischer Halsschlagaderstenose widerspiegeln, was als biomarker Kandidaten zur Erkennung atherosklerotischer Plaques dienen kann.