Вступ. Хвороба Альцгеймера (ХА) — прогресуюче нейродегенеративне захворювання, що характеризується поступовою втратою пам’яті, погіршенням когнітивних функцій та поведінки. Ефективність терапії ХА обмежена, оскільки молекулярні зміни починають накопичуватись задовго до появи клінічних симптомів, а діагноз часто ставлять на пізніх стадіях хвороби, коли причинна терапія виявляється малоефективною [1 С.1-12]. Тому зростає потреба у ранніх, мінімально інвазивних біомаркерах. Особливу увагу дослідників привертають мікроРНК — короткі некодуючі РНК, що регулюють експресію генів на посттранскрипційному рівні. Накопичені дані свідчать про підвищений рівень окремих мікроРНК у пацієнтів з ХА, що дозволяє розглядати їх як перспективні діагностичні та прогностичні маркери [2 С.13].
Дослідження профілю мікроРНК периферичної крові має потенціал для раннього виявлення когнітивних порушень, оцінки ризику ХА та розробки персоналізованих терапевтичних стратегій.
Мета. Проаналізувати сучасні літературні джерела щодо ролі мікроРНК як потенційних неінвазивних біомаркерів для ранньої діагностики ХА.
Матеріали та методи. У рамках дослідження було здійснено систематичний пошук наукових публікацій у міжнародних базах даних PubMed, EMBASE та Web of Science. Відбір джерел проводився за ключовими словами: “Alzheimer’s disease”, “microRNA”, “biomarkers”, “early diagnosis”. До аналізу були включені рецензовані статті, опубліковані англійською мовою протягом останніх десяти років.
Результати та обговорення: Аналіз сучасної наукової літератури підтверджує, що мікроРНК відіграють важливу роль у патогенезі ХА. Виявлено ряд мікроРНК, експресія яких змінюється на ранніх стадіях ХА. Традиційний підхід до пошуку біомаркерів — порівняння здорових осіб і пацієнтів — має обмеження, оскільки молекулярні зміни можуть передувати клінічним проявам. У зв’язку з цим запропоновано альтернативний підхід — дослідження зв’язку експресії мікроРНК із когнітивними відмінностями у здорових молодих людей.
У дослідженні за участю 132 осіб (середній вік – 26 років) виявлено кілька модулів експресії мікроРНК, пов’язаних із біологічними процесами старіння та нейрозапалення. Це свідчить про те, що когнітивні відмінності вже в молодому віці можуть бути наслідком ранніх молекулярних змін [3 С.3-5]. Подальші експерименти на мишах підтвердили зниження когнітивних функцій із віком та зміни у профілі циркулюючих мікроРНК. В результаті досліджень на мишах було ідентифіковано три мікроРНК, а саме miR-181a-5p, miR-148a-3p та miR-146a-5p (далі — 3-мікроРНК), які пов’язані з когнітивним статусом і пластичністю нейронів (організація синапсів, везикулярний транспорт у синапсі), трансдукцією сигналу, опосередкованою ГТФазою, локалізацією протеїну на периферії клітини та відповіддю на трансформуючий фактор росту бета (TFG-бета). Їх введення в нейрони гіпокампа мишей зменшувало кількість синапсів, дендритних структур і нейронну активність. Подальші експерименти на мишах підтвердили, що експресія 3-мікроРНК значно зростає у старіючих мишей у віці від 13,5 до 15 місяців і стабілізується на 16,5 місяці — віці, коли вже спостерігається значне порушення навчання. Ці дані вказують на те, що підвищення експресія 3-мікроРНК передує виявленому погіршенню пам’яті у старіючих мишей [4 С.160].
Аналіз зразків крові людей різного віку показав підвищену експресію 3-мікроРНК у пацієнтів з діагнозом MCI (легке когнітивне порушення). Це свідчить про те, що високі циркулюючі рівні 3-мікроРНК можуть вказувати на вищий ризик зниження когнітивних функцій. Отже, 3-мікроРНК можуть слугувати інструментом для оцінки когнітивного статусу, раннього виявлення ризику ХА та розробки РНК-орієнтованих терапевтичних стратегій.
Висновки. Вивчення ролі мікроРНК у контексті ХА засвідчує зростаючу актуальність молекулярних підходів у нейродіагностиці. Перехід від суто клінічного до біомолекулярного рівня розуміння когнітивних порушень відкриває нові горизонти в персоналізованій медицині. МікроРНК розглядаються не лише як індикатори патологічних змін, але й як потенційні терапевтичні мішені, що дає змогу моделювати нові стратегії впливу на ранні етапи нейродегенеративних процесів. Надалі доцільним є інтегративне вивчення мікроРНК у динаміці розвитку ХА, що сприятиме створенню ефективних, індивідуалізованих підходів до ранньої діагностики, прогнозування ризику розвитку та лікування даного захворювання. та розробки РНК-орієнтованих терапевтичних стратегій.
Використані джерела.
1. Guo R., Fan G., Zhang J., Wu C. Systematic Review of miRNA as Biomarkers in Alzheimer’s Disease. Molecular Neurobiology. 2019, 56(7), С. 1-12. DOI: 10.1007/s12035-019-1500-y
2. Islam M.R., Kaurani L., Berulava T., Heilbronner U., Budde M., Pena Centeno T., et al. A microRNA signature that correlates with cognition and is a target against cognitive decline. EMBO Molecular Medicine. 2021, 13(11), e13659. DOI: 10.15252/emmm.202013659
3. Eddin A.N., Hamsho, K., Adi, G., Al-Rimawi M., Alfuwais M., Rab S. A., et al. Cerebrospinal fluid microRNAs as potential biomarkers in Alzheimer’s disease. Front Aging Neurosci. 2023, 15, С. 3–5. DOI: 10.3389/fnagi.2023.1210191
4. Wei W., Wang Z.Y., Ma L.N, Zhang T.T., Cao Yu, Li H. MicroRNAs in Alzheimer’s Disease: Function and Potential Applications as Diagnostic Biomarkers. Front Mol Neurosci. 2020, 13, С. 160. DOI: 10.3389/fnmol.2020.00160
|