#PAGE_PARAMS# #ADS_HEAD_SCRIPTS# #MICRODATA#

Změny v expresi TNFα a microRNA-15b u experimentálního modelu subarachnoidálního krvácení


Autoři: J. Lipkova 1;  Z. Splichal 1;  Michal Jurajda 1 ;  T. Madaraszova 2;  A. Vasku 1;  M. Smrcka 2;  K. Duris 1,2
Vyšlo v časopise: Cesk Slov Neurol N 2019; 82(1): 53-59
Kategorie: Původní práce
doi: https://doi.org/10.14735/amcsnn201953

Souhrn

Cíl:

Cílem studie bylo prozkoumat změny v expresi pro-zánětlivého a pro-apoptotického cytokinu tumor nekrotizující faktor alfa (TNFα) a mikroRNA (miRNA), které se podílejí na jeho regulaci v časném období po subarachnoidálním krvácení (SAK).

Soubor a metodika:

Exprese miRNA (miR-125b, miR-146a, miR-346, miR-155, miR-15b) a mRNA (TNFα) byly stanoveny pomocí kvantitativní polymerázové řetězové reakce v reálném čase z mozkové tkáně experimentálních zvířat. Celkem 88 zvířat bylo rozděleno do skupin Sham (kontrolní operace bez indukce SAK), Lehké SAK, Těžké SAK, do časových intervalů 2, 4, 6 a 8 h (n = 7 ve skupině); 4 zvířata byla použita jako absolutní kontrola.

Výsledky:

Byly nalezeny statisticky významné rozdíly v expresi TNFα mezi skupinami Sham a Těžké SAK ve všech zkoumaných časových intervalech (p < 0,05), dále mezi skupinami Sham a Lehké SAK 4 h po indukci SAK (p < 0,05) a mezi skupinami Lehké SAK a Těžké SAK ve 2 a 6h časovém intervalu (p < 0,05). Dále byl pozorován významný rozdíl v expresi miRNA-15b mezi skupinami Sham a Těžké SAK 8 h po začátku SAK (p < 0,05). U dalších analyzovaných miRNA jsme v expresi nepozorovali žádné statisticky významné změny.

Závěr:

SAK bylo asociováno s časným nárůstem exprese TNFα a miR-15b, zejména u skupiny Těžké SAK. Navzdory komplexitě vzájemné regulace mezi cytokiny a mikroRNA, může informace o časné aktivaci zánětlivých/ apoptotických mechanismů několik hodin po SAK přispět k lepšímu poznání patofyziologie SAK. Pochopení mechanismů vzájemné regulace proapoptotických markerů TNFα a miR-15b může přispět ke zlepšení terapie této závažné patologie.

Klíčová slova:

subarachnoidální krvácení –⁠ časné poškození mozku –⁠ zánět –⁠ apoptóza –⁠ mikroRNA –⁠ perforační model

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.


Zdroje

1. Al-Khindi T, Macdonald RL, Schweizer TA. Cognitive and functional outcome after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Stroke 2010; 41(8): e519–e536. doi: 10.1161/ STROKEAHA.110.581975.
2. Chowdhury T, Dash HH, Cappellani RB et al. Early brain injury and subarachnoid hemorrhage: where are we at present? Saudi J Anaesth 2013; 7(2): 187–190. doi: 10.4103/ 1658-354X.114047.
3. Ostrowski RP, Colohan AR, Zhang JH. Molecular mechanisms of early brain injury after subarachnoid hemorrhage. Neurol Res 2006; 28(4): 399–414. doi: 10.1179/ 016164106X115008.
4. Sercombe R, Dinh YRT, Gomis P. Cerebrovascular inflammation following subarachnoid hemorrhage. Jpn J Pharmacol 2002; 88(3): 227–249. 
5. Gallia GL, Tamargo RJ. Leukocyte-endothelial cell interactions in chronic vasospasm after subarachnoid hemorrhage. Neurol Res 2006; 28(7): 750–758. doi: 10.1179/ 016164106X152025.
6. Hasegawa Y, Suzuki H, Sozen T et al. Apoptotic mechanisms for neuronal cells in early brain injury after subarachnoid hemorrhage. Acta Neurochir Suppl 2011; 110(Pt1): 43–48. doi: 10.1007/ 978-3-7091-0353-1_8.
7. Clausen BH, Lambertsen KL, Babcock AA et al. Interleukin-1beta and tumor necrosis factor-alpha are expressed by different subsets of microglia and macrophages after ischemic stroke in mice. J Neuroinflammation 2008; 5 : 46. doi: 10.1186/ 1742-2094-5-46.
8. Vecchione C, Frati A, Di Pardo A et al. Tumor necrosis factor-alpha mediates hemolysis-induced vasoconstriction and the cerebral vasospasm evoked by subarachnoid hemorrhage. Hypertension 2009; 54(1): 150–156. doi: 10.1161/ HYPERTENSIONAHA.108.128124. 
9. Polunovsky VA, Wendt CH, Ingbar DH et al. Induction of endothelial cell apoptosis by TNFα: modulation by inhibitors of protein synthesis. Exp Cell Res 1994; 214(2): 584–594.
10. Baxter GT, Kuo RC, Jupp OJ et al. Tumor necrosis factor-α mediates both apoptotic cell death and cell proliferation in a human hematopoietic cell line dependent on mitotic activity and receptor subtype expression. J Biol Chem 1999; 274(14): 9539–9547.
11. Messmer UK, Briner VA, Pfeilschifter J. Tumor necrosis factor-alpha and lipopolysaccharide induce apoptotic cell death in bovine glomerular endothelial cells. Kidney Int 1999; 55(6): 2322–2337.
12. Kimura H, Gules I, Meguro T et al. Cytotoxicity of cytokines in cerebral microvascular endothelial cell. Brain Res 2003; 990(1–2): 148–156. 
13. Gauthier BR, Wollheim CB. MicroRNAs: “ribo-regulators” of glucose homeostasis. Nat Med 2006; 12(1): 36–38. doi: 10.1038/ nm0106-36.
14. Matsubara H, Takeuchi T, Nishikawa E et al. Apoptosis induction by antisense oligonucleotides against miR-17-5p and miR-20a in lung cancers overexpressing miR-17-92. Oncogene 2007; 26(41): 6099–6105. 
15. Bi Y, Liu G, Yang R. MicroRNAs: novel regulators dur­ing the immune response. J Cell Physiol 2009; 218(3): 467–472. doi: 10.1002/ jcp.21639.
16. Bache S, Rasmussen R, Rossing M et al. MicroRNA changes in cerebrospinal fluid after subarachnoid hem­orrhage. Stroke 2017; 48(9): 2391–2398. 
17. Perry MM, Moschos SA, Williams AE et al. Rapid changes in microRNA-146a expression negatively regulate the IL-1beta-induced inflammatory response in human lung alveolar epithelial cells. J Immunol 2008; 180(8): 5689–5698.
18. Sepramaniam S, Tan JR, Tan KS et al. Circulating microRNAs as bio­markers of acute stroke. Int J Mol Sci 2014; 15(1): 1418–1432. doi: 10.3390/ ijms15011418.
19. Dewdney B, Trollope A, Moxon J et al. Circulating microRNAs as bio­markers for acute ischemicstroke: a systematic review. J Stroke Cerebrovasc Dis 2018; 27(3): 522–530. doi: 10.1016/ j.jstrokecerebrovasdis.2017. 09.058.
20. Chaudhuri AA, So AY, Sinha N et al. MicroRNA-125b potentiates macrophage activation. J Immunol 2011; 187(10): 5062–5068. doi: 10.4049/ jimmunol.1102001.
21. Le MTN, Xie H, Zhou B et al. MicroRNA-125b promotes neuronal differentiation in human cells by repressing multiple targets. Mol Cell Biol 2009; 29(19): 5290–5305. doi: 10.1128/ MCB.01694-08.
22. Pogue AI, Cui JG, Li YY et al. Micro RNA-125b (miRNA-125b) function in astrogliosis and glial cell proliferation. Neurosci Lett 2010; 476(1): 18–22. doi: 10.1016/ j.neulet.2010.03.054.
23. Gong J, Zhang JP, Li B et al. MicroRNA-125b promotes apoptosis by regulating the expression of Mcl-1, Bcl-w and IL-6R. Oncogene 2013; 32(25): 3071–3079. doi: 10.1038/ onc.2012.318.
24. Jude JA, Dileepan M, Subramanian S et al. miR-140-3p regulation of TNF-α-induced CD38 expression in human airway smooth muscle cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2012; 303(5): L460–L468. doi: 10.1152/ ajplung.00041.2012.
25. Wu P, Zuo X, Ji A. Stroke-induced microRNAs: The potential therapeutic role for stroke. Exp Ther Med 2012; 3(4): 571–576. doi: 10.3892/ etm.2012.452.
26. Liu G, Abraham E. MicroRNAs in immune response and macrophage polarization. Arterioscler Thromb VascBiol 2013; 33(2): 170–177. doi: 10.1161/ ATVBAHA.112.300068.
27. Semaan N, Frenzel L, Alsaleh G et al. miR-346 controls release of TNF-α protein and stability of its mRNA in rheumatoid arthritis via tristetraprolin stabilization. PLoS One 2011; 6(5): e19827. doi: 10.1371/ journal.pone.0019827.
28. Zhu W, Qian J, Ma L et al. MiR-346 suppresses cell proliferation through SMYD3 dependent approach in hepatocellular carcinoma. Oncotarget 2017; 8(39): 65218–65229. doi: 10.18632/ oncotarget.18060.
29. Guo CJ, Pan Q, Li DG et al. miR-15b and miR-16 are implicated in activation of the rat hepatic stellate cell: an essential role for apoptosis. J Hepatol 2009; 50(4): 766–778. doi: 10.1016/ j.jhep.2008.11.025.
30. Hullinger TG, Montgomery RL, Seto AG et al. Inhibition of miR-15 protects against cardiac ischemic injurynovelty and significance. Circ Res 2012; 110(1): 71–81. doi: 10.1161/ CIRCRESAHA.111.244442.
31. Shi H, Sun B, Zhang J et al. miR-15b suppression of Bcl-2 contributes to cerebral ischemic injury and is reversed by sevoflurane preconditioning. CNS Neurol Disord –⁠ Drug Targets 2013; 12(3): 381–391. doi: 10.2174/ 1871527311312030011.
32. Liu L, Zhang G, Liang Z et al. MicroRNA-15b en­hances hypoxia/ reoxygenation-induced apoptosis of cardiomyocytes via a mitochondrial apoptotic pathway. Apoptosis 2014; 19(1): 19–29. doi: 10.1007/ s10495-013-0899-2.
33. Sugawara T, Ayer R, Jadhav V et al. A new grading system evaluating bleeding scale in filament perforation subarachnoid hemorrhage rat model. J Neurosci Methods 2008; 167(2): 327–334. doi: 10.1016/ j.jneumeth.2007.08.004.
34. Sugawara T, Ayer R, Jadhav V et al. Simvastatin attenuation of cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage in rats via increased phosphorylation of akt and endothelial nitric oxide synthase. J Neurosci Res 2008; 86(16): 3635–3643. doi: 10.1002/ jnr.21807.
35. Lambertsen KL, Biber K, Finsen B. Inflammatory cytokines in experimental and human stroke. J Cereb Blood Flow Metab 2012; 32(9): 1677–1698. doi: 10.1038/ jcbfm.2012.88.
36. Fassbender K, Hodapp B, Rossol S et al. Inflammatory cytokines in subarachnoid haemorrhage: association with abnormal blood flow velocities in basal cerebral arteries. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2001; 70(4): 534–537.
37. Rath PC, Aggarwal BB. TNF-induced signaling in apoptosis. J Clin Immunol 1999; 19(6): 350–364.
38. Talley AK, Dewhurst S, Perry SW et al. Tumor necrosis factor alpha-induced apoptosis in human neuronal cells: protection by the antioxidant N-acetylcysteine and the genes bcl-2 and crmA. Mol Cell Biol 1995; 15(5): 2359–2366.
39. Sipe KJ, Dantzer R, Kelley KW et al. Expression of the 75 kDA TNF receptor and its role in contact-mediated neuronal cell death. Brain Res Mol Brain Res 1998; 62(2): 111–121. 
40. Mattson MP. Apoptosis in neurodegenerative disorders. Nat Rev Mol Cell Biol 2000; 1(2): 120–129. doi: 10.1038/ 35040009.
41. Leker RR, Aharonowiz M, Greig NH et al. The role of p53-induced apoptosis in cerebral ischemia: effects of the p53 inhibitor pifithrin alpha. Exp Neurol 2004; 187(2): 478–486. doi: 10.1016/ j.expneurol.2004.01.030.
42. Cahill WJ, Calvert JH, Zhang JH. Mechanisms of early brain injury after subarachnoid hemorrhage. J Cereb Blood Flow Metab 2006; 26(11): 1341–1353. doi: 10.1038/ sj.jcbfm.9600283.
43. Limb GA, Chignell AH, Green W et al. Distribution of TNF alpha and its reactive vascular adhesion mole­cules in fibrovascular membranes of proliferative diabetic retinopathy. Br J Ophthalmol 1996; 80(2): 168–173.
44. Barone FC, Arvin B, White RF et al. Tumor necrosis factor-alpha. A mediator of focal ischemic brain injury. Stroke 1997; 28(6): 1233–1244.
45. Mathiesen T, Edner G, Ulfarsson E et al. Cerebrospinal fluid interleukin-1 receptor antagonist and tumor necrosis factor –⁠ α following subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg 1997; 87(2): 215–220. doi: 10.3171/ jns.1997.87.2. 0215.
46. Goukassian DA, Qin G, Dolan C et al. Tumor necrosis factor-alpha receptor p75 is required in ischemia-in­duced neovascularization. Circulation 2007; 115(6): 752–762. doi: 10.1161/ CIRCULATIONAHA.106.647255.
47. Zhang DW, Shao J, Lin J et al. RIP3, an energy metabolism regulator that switches TNF-induced cell death from apoptosis to necrosis. Science 2009; 325(5938): 332–336. doi: 10.1126/ science.1172308.
48. Garoaflo M, Condorelli GL, Croce CM et al. Micro­RNAs as regulators of death receptors signaling. Cell Death Differ 2009; 17(2): 200–208. doi: 10.1038/ cdd.2009.105. 
49. Liu FJ, Lim KY, Kaur P et al. microRNAs involved in regulating spontaneous recovery in embolic stroke model. PLoS One 2013; 8(6): e66393. doi: 10.1371/ journal.pone.0066393.
50. Dharap A, Vemuganti R. Ischemic pre-conditioning alters cerebral microRNAs that are upstream to neuroprotective signaling pathways. J Neurochem 2010; 113(6): 1685–1691. doi: 10.1111/ j.1471-4159.2010.06735.x.
51. Xia L, Zhang D, Du R et al. miR-15b and miR-16 modulate multidrug resistance by targeting BCL2 in human gastric cancer cells. Int J Cancer 2008; 123(2): 372–379. doi: 10.1002/ ijc.23501.
52. Liu L, Johnson HL, Cousens S et al. Global, regional, and national causes of child mortality: an updated systematic analysis for 2010 with time trends since 2000. Lancet 2012; 379(9832): 2151–2161. doi: 10.1016/ S0140-6736(12)60560-1.
53. An F, Gong B, Wang H et al. miR-15b and miR-16 regulate TNF mediated hepatocyte apoptosis via BCL2 in acute liver failure. Apoptosis 2012; 17(7): 702–716. doi: 10.1007/ s10495-012-0704-7.
54. Amado T, Schmolka N, Metwally H et al. Cross-regulation between cytokine and microRNA pathways in T cells. Eur J Immunol 2015; 45(6): 1584–1595. doi: 10.1002/ eji.201545487.
55. Benes V, Collier P, Kordes C et al. Identification of cytokine-induced modulation of microRNA expression and secretion as measured by a novel microRNA specific qPCR assay. Sci Rep 2015; 5 : 11590. doi: 10.1038/ srep11590.
56. Kutty RK, Nagineni CN, Samuel W et al. Inflammatory cytokines regulate microRNA-155 expression in human retinal pigment epithelial cells by activating JAK/ STAT pathway. Biochem Biophys Res Commun 2010; 402(2): 390–395. doi: 10.1016/ j.bbrc.2010.10.042.
57. Takahashi H, Kanno T, Nakayamada S et al. TGF- and retinoic acid induce the microRNA miR-10a, which targets Bcl-6 and constrains the plasticity of helper T cells. Nat Immunol 2012; 13(6): 587–595. doi: 10.1038/ ni.2286.
58. Enlimomab Acute Stroke Trial Investigators. Use of anti-ICAM-1 therapy in ischemic stroke: results of the Enlimomab Acute Stroke Trial. Neurology 2001; 57(8): 1428–1434. 
59. Furuya K, Takeda H, Azhar S et al. Examination of sev­eral potential mechanisms for the negative outcome in a clinical stroke trial of enlimomab, a murine anti-human intercellular adhesion molecule-1 antibody: a bedside-to-bench study. Stroke 2001; 32(11): 2665–2674.

Štítky
Dětská neurologie Neurochirurgie Neurologie
Článek Editorial

Článek vyšel v časopise

Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie

Číslo 1

2019 Číslo 1
Nejčtenější tento týden
Nejčtenější v tomto čísle
Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

BONE ACADEMY 2025
nový kurz
Autoři: prof. MUDr. Pavel Horák, CSc., doc. MUDr. Ludmila Brunerová, Ph.D, doc. MUDr. Václav Vyskočil, Ph.D., prim. MUDr. Richard Pikner, Ph.D., MUDr. Olga Růžičková, MUDr. Jan Rosa, prof. MUDr. Vladimír Palička, CSc., Dr.h.c.

Cesta pacienta nejen s SMA do nervosvalového centra
Autoři: MUDr. Jana Junkerová, MUDr. Lenka Juříková

Eozinofilní zánět a remodelace
Autoři: MUDr. Lucie Heribanová

Hypertrofická kardiomyopatie: Moderní přístupy v diagnostice a léčbě
Autoři: doc. MUDr. David Zemánek, Ph.D., MUDr. Anna Chaloupka, Ph.D.

Vliv funkčního chrupu na paměť a učení
Autoři: doc. MUDr. Hana Hubálková, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Podcasty Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se

#ADS_BOTTOM_SCRIPTS#