| Chronische Nierenerkrankung (CKD) ist eine weit verbreitete Krankheit, die durch eine voranschreitende Verschlechterung der Nierenfunktion charakterisiert ist. CKD ist aber nicht auf die negativen Effekte auf die Nieren beschränkt, sondern ist mit einer multifaktoriellen Dysregulierung von Knochenmetabolismus und Gefäßverkalkung assoziiert. Es besteht daher eine enge Verbindung mit gesteigerten kardiovaskulären- und gleichzeitigen Knochenerkrankungen, welche als CKD-MBD (Mineral Bone Disorder) bezeichnet werden. Diese Begleiterkrankung sind hauptsächlich für die erhöhte Mortalität von CKD Patienten verantwortlich. Daher würde eine frühzeitige Erkennung dieser osteologischen und kardiovaskulären Probleme in dieser Patientengruppe helfen, die Therapieansätze zu verbessern.
Diese Studie zielt darauf ab spezifische microRNA (miRNA) Signaturen in CKD Patienten als neue Biomarker zu untersuchen, die während der Krankheitsentwicklung verändert sind und als Indikatoren für Gefäßverkalkung und/oder Probleme der Knochenmineralisierung während der Nierenerkrankung dienen. Einen Einfluss von Nierentransplantationen (KT) auf diese miRNA Signaturen wurde ebenfalls überprüft.
Die untersuchte Kohorte umfasste 73 CKD Patienten in den Stadien 3-5, 67 Patienten nach KT und 36 gesunden Kontrollen. Zu Beginn wurden mittels eines miRNA-Arrays Unterschiede im Serum miRNA Profil von CKD Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen untersucht. Basierend auf diesen Resultaten wurden 4 miRNAs ausgewählt und diese in der gesamten Kohorte analysiert. Um die unterschiedlichen Patientengruppen zu charakterisieren wurde ein Spektrum verschiedener biochemischen Parameter gemessen, darunter Marker für Nierenfunktion, Entzündung, Glukose- und Mineralmetabolismus. Diese Parameter wurden mit Hilfe von univariater Statistik mit den analysierten miRNAs assoziiert. In einer zweiten prospektiven Studie von CKD Patienten im Stadium 5, die für KT gelistet sind, wurden Serumproben zu Zeitpunkten vor, während und nach der KT gesammelt und die miRNA Expression verglichen.
Die Array Ergebnisse und bioinformatische Evaluierung führten zur Selektion von miR-223-3p, miR-93-5p, miR-142-3p und miR-146a-5p für die weiteren Experimente. Bei CKD Patienten in den Stadien 4 und 5 war die relative Expression von miR-223-3p und miR-93-5p im Vergleich zu gesunden Kontrollen herunterreguliert. Gleichzeitig zeigten miR-142-3p und miR-146a-5p keinen signifikanten Unterschied. Nach der KT normalisierte sich die Expression aller vier miRNAs wieder auf das Level der gesunden Kontrollen, auch wenn die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) niedrig blieb. Assoziationen für miR-223-3p und miR-93-5p wurden für Interleukin-6 (IL-6), GFR Level und zu geringerem Ausmaß mit Interleukin-8 (IL-8), C-Peptid, Hämatokrit und Parathormon (PTH) gefunden.
Auch die Analyse der Patienten der prospektiven Studie, zeigte eine geringere Expression von miR-223-3p und miR-93-5p vor der KT.
Die miRNA Expression ist im Serum von CKD Patienten verändert. Deregulierung von miR-223-3p und miR-93-5p sind vermutlich ein Anzeichen von pathophysiologische Änderungen während der Nierenerkrankung welche mit Inflammation, vaskulären Veränderungen und Problemen des Mineral- und Glucose-Stoffwechsels assoziiert sind. Die bioinformatische Vorhersage von direkt beeinflussten Zielgenen für miR-223-3p und miR-93-5p bestärken diese Ergebnisse und deuten ebenfalls diverse Effekte während CKD-MBD an. Eine genauere Beschreibung der miRNAs und Detektion von weiteren miRNA Signaturen könnten in Zukunft zu neuen Risikomarkern und möglichen Therapieansätzen bei Kochen-, Gefäß- und Nierenerkrankungen dienen.
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