В своем анализе циркулирующей miRNA экзосомы (Ex-miRNA) исследователи обнаружили, что выражения не только меняются с прогрессированием заболевания и развитием сердечной недостаточности у собак с миксоматозным поражением митрального клапана, но также проявляют изменения исключительно на основе старения у собак. Кроме того, они обнаружили, что изменения уровня экспрессии Ex-miRNA, по-видимому, более специфичны для болезненных состояний, чем измерение miRNA из плазмы без внимания к выделению Ex-miRNA. Это говорит о том, что Ex-miRNA может предложить новый подход, который улучшает существующие в настоящее время методы мониторинга пациентов с сердечными и другими заболеваниями, но при этом полагается на легкодоступные образцы, такие как кровь и моча.
Миксоматозное заболевание митрального клапана (MMVD) у собак очень похоже на пролапс митрального клапана (MVP) у человека, который вызывает разрушение и фрагментацию коллагеновых и эластических волокон внутри клапанов. У собак MMVD является наиболее частым приобретенным сердечным заболеванием и причиной застойной сердечной недостаточности, составляющим две трети всех случаев сердечной недостаточности. Заболевание является возрастным, и его распространенность у старых собак мелких пород достигает 100 процентов. Предыдущие исследования показали, что в случае застойной сердечной недостаточности средняя продолжительность жизни собак составляет от одного до девяти месяцев.
ПМК — распространенное заболевание клапанов сердца, встречающееся у 3% взрослого населения. Разрыв хорды или плохая коаптация створок клапана могут привести к митральной регургитации с последующей застойной сердечной недостаточностью. Медикаментозное лечение митральной регургитации ограничено, и восстановление или замена митрального клапана наиболее эффективны, если они выполняются до начала застойной сердечной недостаточности.
Смертность после операции колеблется от 2 до 6 процентов и вдвое выше среди пожилых людей.«В настоящее время нет доступных медицинских методов лечения, чтобы задержать прогрессирование этих клапанных заболеваний», — сказала Вики Янг, доктор медицинских наук, доктор философии, доцент кафедры кардиологии и регенеративной медицины в школе Каммингс и первый автор исследования. «Хотя эти новые молекулярные сигнатуры в экзосомах требуют дальнейшего изучения, результаты могут открыть двери для новых молекулярных мишеней, чтобы замедлить или остановить прогрессирование болезни митрального клапана до сердечной недостаточности».
Изучение внеклеточных везикул, известных как экзосомы и Ex-miRNA, является относительно новой областью. Внеклеточные везикулы секретируются клетками, распространяя сигналы от клетки к клетке и циркулируя в крови, где их можно собирать для геномного анализа. Экзосомы имеют наноразмерный размер, а циркулирующие экзосомы содержат малые РНК, включая миРНК, с уникальными сигнатурами, которые отражают физиологию и патологию клетки.Первой целью этого исследования было выделить и идентифицировать изменения в уровнях экспрессии циркулирующей Ex-miRNA у собак с MMVD или MMVD с застойной сердечной недостаточностью (MMVD-CHF) по сравнению с нормальными здоровыми собаками без сердечных заболеваний.
Учитывая, что MMVD сильно зависит от возраста, исследователи также изучили влияние возраста у контрольных собак. Вторая цель состояла в том, чтобы понять диапазон miRNA, выделенной из Ex-miRNA, по сравнению с miRNA плазмы, чтобы увидеть, являются ли Ex-miRNA более значимыми для болезни.
В этом исследовании приняли участие 47 собак, принадлежащих клиентам. Каждая собака прошла медицинский осмотр и эхокардиографическую оценку.
Собаки с наблюдаемыми респираторными симптомами или с их появлением в анамнезе также получали рентгенограммы грудной клетки. Затем собаки были разделены на три группы на основании рентгенограмм и эхокардиограммы: нормальные здоровые собаки, собаки с бессимптомным MMVD и собаки с MMVD и застойной сердечной недостаточностью в анамнезе.
Собаки с другими системными заболеваниями были исключены из исследования. Образцы цельной крови были собраны у каждой собаки для двух типов анализа.* MiRNA плазмы была выделена из образцов крови 27 включенных собак, разделенных на три группы: нормальные собаки без возрастных ограничений, собаки с бессимптомным MMVD и собаки с MMVD-CHF.
* Ex-miRNA плазмы была выделена из образцов крови 27 зарегистрированных собак, разделенных на четыре группы: молодые нормальные собаки в возрасте до семи лет, старые нормальные собаки в возрасте семи лет и старше, собаки с бессимптомным MMVD и собаки с MMVD-CHF.Результаты показали, что экзосомальные miR-181c и miR-495 значительно увеличивались у собак с MMVD-CHF по сравнению с тремя другими группами. Экзосомный miR-9 увеличивался у собак с MMVD и MMVD-CHF по сравнению с более старыми нормальными собаками. Экзосомный miR-599 уменьшился у собак с MMVD по сравнению с более старыми нормальными собаками.
Было установлено, что в общей плазме 58 miRNA значительно различаются у здоровых собак, собак с MMVD и собак с MMVD-CHF. В отличие от Ex-miRNA, ни одна из miRNA в общей плазме не оставалась статистически значимой, если уровень ложного обнаружения был ниже 15 процентов.
«Эти результаты предполагают, что изменения экспрессии Ex-miRNA могут быть более специфичными для болезненных состояний, чем общая miRNA в плазме», — сказал Энди Хоффман, доктор медицинских наук, доктор философии, профессор и директор лаборатории регенеративной медицины в школе Каммингс и автор, отвечающий за учиться. «Эти Ex-miRNA в плазме очень многообещающи в качестве биомаркеров для мониторинга заболевания MMVD, а также могут помочь нам понять патофизиологию заболевания и впоследствии разработать более специфические молекулярные методы лечения, которые могут остановить прогрессирование заболевания».Из-за некоторых ограничений в своем исследовании исследователи рекомендуют дальнейшую оценку циркулирующей Ex-miRNA кандидата, включая экспрессию мишени в тканях; усиление и потеря функции в клеточных линиях собак; биологическая активность экзосом и Ex-miRNA на клеточных линиях in vitro; и проверка этого кандидата Ex-miRNA у пациентов на различных стадиях заболевания.