МикроРНК‑21 и ремоделирование миокарда при сокращении массы действующих нефронов

В настоящее время сведения о роли миРНК‑21 в развитии повреждений сердца и почек и их взаимодействии остаются неполными. Поэтому цель данной работы — оценить значение изменений экспрессии микроРНК‑21 в ткани миокарда в развитии ремоделирования сердца при хроническом сокращении массы действующих нефронов в эксперименте. Материалы и методы. Крысы стока Wistar были разделены на две группы. В первую (контроль) вошло девять ложнооперированных животных. Во вторую (n = 9) — крысы с поэтапной резекцией 5/6 почечной ткани. Через 4 месяца после операции было измерено артериальное давление (АД), выполнено эхокардиографическое (ЭхоКГ) исследование сердца и определен уровень относительной экспрессии микроРНК‑21 в ткани миокарда. Результаты. У крыс с экспериментальным уменьшением массы функционирующих нефронов зарегистрировано увеличение уровня АД, экспрессии микроРНК‑21 в миокарде и толщины межжелудочковой перегородки (по данным ЭхоКГ). В этой же группе отмечено уменьшение конечного систолического размера левого желудочка и систолической экскурсии кольца митрального клапана. Заключение. Данные, полученные в настоящем исследовании, указывают на потенциальную роль миРНК‑21 в развитии концентрического ремоделирования левого желудочка при сокращении числа функционирующих нефронов. Своеобразие этого ремоделирования миокарда заключается в преобладании собственно гипертрофии миокарда над фиброзными изменениями. Тем не менее конкретные механизмы участия данной микроРНК в патогенезе перестройки сердца в такой ситуации требуют дальнейших исследований.

1. Ichii O, Horino T. MicroRNAs associated with the development of kidney diseases in humans and animals. J Toxicol Pathol. 2018;31(1):23–34. doi:10.1293/tox.2017-0051

2. Yuan J, Chen H, Ge D, Xu Y, Xu H, Yang Y et al. Mir‑21 promotes cardiac fibrosis after myocardial infarction via targeting Smad7. Cell Physiol Biochem. 2017;42(6):2207–2219. doi:10.1159/000479995

3. Камышова Е. С., Бобкова И. Н. МикроРНК при хроническом гломерулонефрите: перспективные биомаркеры для диагностики и оценки прогноза. Терапевтический архив. 2017;89(6):89–96.

4. Камышова Е. С., Бобкова И. Н., Кутырина И. М. Современные представления о роли микроРНК при диабетической нефропатии: потенциальные биомаркеры и мишени таргетной терапии. Сахарный диабет. 2017;20(1):42–50.

5. Loboda A, Sobczak M, Jozkowicz A, Dulak J. TGF-β1/Smads and miR‑21 in Renal Fibrosis and Inflammation. Mediators Inflamm. 2016;2016:8319283. doi:10.1155/2016/8319283

6. Zhong X, Chung AC, Chen HY, Meng XM, Lan HY. Smad3‑mediated upregulation of miR‑21 promotes renal fibrosis. J Am Soc Nephrol. 2011;22(9):1668–1681.

7. Смирнов А. В., Добронравов В. А., Каюков И. Г. Кардиоренальный континуум: патогенетические основы превентивной нефрологии. Нефрология. 2005;9(3):7–15.

8. Lullo L, Bellasi A, Barbera V, Russo D, Russo L, Di Iorio B et al. Pathophysiology of the cardio-renal syndromes types 1–5: an up-to-date. Di Indian Heart J. 2017;69(2):255–265. doi:10.1016/j.ihj.2017.01.005

9. Chuppa S, Liang M, Liu P, Liu Y, Casati M, Cowley A et al. MicroRNA‑21 regulates peroxisome proliferator-activated receptor alpha, a molecular mechanism of cardiac pathology in cardiorenal syndrome type 4. Kidney Int. 2018;93(2):375–389. doi:10.1016/j.kint.2017.05.014

10. Griffin KA, Picken M, Bidani AK. Method of renal mass reduction is a critical modulator of subsequent hypertension and glomerular injury. J Am Soc Nephrol. 1994;4(12):2023–2031.

11. Yacov N, Feldman B, Volkov A, Ishai E, Breitbart E, Mendel I. Treatment with lecinoxoids attenuates focal and segmental glomerulosclerosis development in nephrectomized rats. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2018. 124(2):131–143. doi:10.1111/bcpt.13114

12. Maquigussa E, Paterno JC, de Oliveira Pokorny GH, da Silva Perez M, Varela VA, da Silva Novaes A et al. Klotho and PPAR gamma activation mediate the renoprotective effect of losartan in the 5/6 nephrectomy model. Front Physiol. 2018;9:1033. doi:10.3389/fphys.2018.01033

13. Lu J, Liu X, Liao Y, Wang D, Chen J, Li S. Jian-Pi-Yi-Shen formula regulates inflammatory cytokines production in 5/6 nephrectomized rats via suppression of NF-κB activation. Evid Based Complement Alternat Med. 2018;2018:7203547. doi:10.1155/2018/7203547.eCollection 2018

14. Карабаева А. Ж., Есаян А. М., Каюков И. Г., Парастаева М. М., Береснева О. Н., Котенко Л. В. и др. Влияние спиронолактона на гипертрофию миокарда левого желудочка у крыс Вистар с экспериментальной уремией. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008;145(6):659–662.

15. Береснева О. Н., Парастаева М. М., Иванова Г. Т., Зубина И. М., Кучер А. Г., Каюков И. Г. Оценка кардиопротективного действия малобелковой соевой диеты и уровень неорганических анионов сыворотки крови у спонтанно-гипертензивных крыс с нефрэктомией. Нефрология. 2007;11(3):70–76.

16. Shobeiri N, Adams MA, Holden RM. Vascular calcification in animal models of CKD: A review. Am J Nephrol. 2010;31(6): 471–481. doi:10.1159/000299794

17. Claramunt D, Gil-Peña H, Fuente R, Hernández-Frías O, Santos F. Animal models of pediatric chronic kidney disease. Is adenine intake an appropriate model? Nefrologia. 2015;35(6):517–522. doi:10.1016/j.nefro.2015.08.004

18. Береснева О. Н., Парастаева М. М., Швед Н. В., Иванова Г. Т., Кучер А. Г., Каюков И. Г. и др. Комбинированное влияние возраста и сокращения массы действующих нефронов на ремоделирование миокарда у крыс. Нефрология. 2015; 19(4):100–107.

19. Каюков И. Г., Береснева О. Н., Парастаева М. М., Швед Н. В., Иванова Г. Т., Кучер А. Г. Влияние возраста и сокращения массы действующих нефронов на состояние миокарда и коронарного русла у молодых крыс. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015;14(4):66–73.

20. Dionísio LM, Luvizoto MJ, Gribner C, Carneiro D, Carvalho V, Robes F et al. Biomarkers of cardiorenal syndrome in uremic myocardiopathy animal model. J Bras Nefrol. 2018;40 (2):105–111. doi:10.1590/2175-8239‑JBN‑3878

21. Chen C, Lu C, Qian Y, Li H, Tan Y, Cai L et al. Urinary miR‑21 as a potential biomarker of hypertensive kidney injury and fibrosis. Sci Rep. 2017;7(1):17737. doi:10.1038/s41598-017-18175-3

22. Zhou TB, Jiang ZP. Role of miR‑21 and its signaling pathways in renal diseases. J Recept Signal Transduct Res. 2014;34 (5):335–337. doi:10.3109/10799893.2014.896382

23. Chung AC, Lan HY. MicroRNAs in renal fibrosis. Front Physiol. 2015;6:50. doi:10.3389/fphys.2015.00050

24. Lv W, Fan F, Wang Y, Gonzalez-Fernandez E, Wang C, Yang L et al. Therapeutic potential of microRNAs for the treatment of renal fibrosis and CKD. Physiol Genomics. 2018;50(1):20–34. doi:10.1152/physiolgenomics.00039

25. Cao W, Shi P, Ge JJ. miR‑21 enhances cardiac fibrotic remodeling and fibroblast proliferation via CADM1/STAT3 pathway. BMC Cardiovasc Disord. 2017;17 (1):88. doi:10.1186/s12872-017-0520-7

26. Topkara VK, Mann DL. Role of microRNAs in cardiac remodeling and heart failure. Cardiovasc Drugs Ther. 2011;25 (2):171–182. doi:10.1007/s10557-011-6289-5