MicroRNA profiling in Arrhythmogenic Cardiomyopathy and prognostic markers

Introduzione. La Cardiomiopatia Aritmogena (AC) è una malattia clinicamente e geneticamente eterogenea del miocardio, caratterizzata da una progressiva distrofia miocardica con sostituzione fibro-adiposa, e rappresenta una delle principali cause di morte improvvisa nei giovani e negli atleti. Nonostante circa la metà dei pazienti affetti da AC presentino mutazioni nei geni desmosomiali, la bassa penetranza e dipendenza dall’età della patologia suggeriscono il coinvolgimento di altre molecole regolatrici. I microRNA (miRNA) sono un gruppo di molecole endogene, di RNA non codificante, che regolano l'espressione genica mediante lo specifico riconoscimento di sequenze target dei trascritti. Sono stati associati a numerose condizioni patofisiologiche, tra cui malattie cardiovascolari; tuttavia, il loro ruolo come molecole regolatrici nella AC e il loro impatto sull'insorgenza e sulla progressione della malattia è in gran parte sconosciuto. Scopo dello studio. Analizzare il profilo di espressione dei miRNA in pazienti affetti da AC genotipicamente positivi allo scopo di studiare il loro potenziale come biomarcatori prognostici. Materiali e metodi. Lo studio ha coinvolto 59 soggetti con una diagnosi clinica di AC, precedentemente genotipizzati, e 14 controlli sani (HC). Un array composto da 84-miRNA è stato testato su: 8 campioni di tessuto miocardico congelato del ventricolo destro, proveniente da pazienti trapiantati affetti da AC; 9 campioni di sangue intero congelato, da pazienti con diagnosi clinica di AC e 6 controlli sani. Nella fase di validazione sono stati analizzati sette miRNA su campioni di sangue provenienti da 42-AC e 8-HC. L'analisi è stata eseguita mediante qPCR seguita da quantificazione relativa con il metodo ΔΔCt e predizione in silico dei geni target. I risultati sono stati espressi in valori di “fold-change” e le curve ROC (Receiver Operating Characteristic) analizzate sui miRNA validati. Risultati. L’analisi dei miRNA su 8 campioni di tessuto di pazienti affetti da AC mostrava un profilo correlato al genotipo rispetto ai controlli sani, in particolare: 19 miRNA erano differenzialmente espressi nei portatori di una mutazione in PKP2, 15 nei portatori di una mutazioni in DSP e 14 nei portatori di una mutazione in DSG2. E’ stato identificato un profilo d’espressione in comune tra i portatori della mutazione in PKP2 e i portatori della mutazione in DSP, con 14 miRNA alterati (profilo PKP2/DSP). Nessuno di questi miRNA è stato trovato nel profilo DSG2. Lo studio in silico dei possibili geni target ha identificato la via di segnale “Hippo Signaling Pathway” come target comune per entrambi i profili (PKP2/DSP- DSG2). Considerando i campioni di tessuto AC come un unico gruppo indipendentemente dal gene mutato sono emersi 26 miRNA differenzialmente espressi (profilo AC-tessuto) che hanno come target geni coinvolti nel pathway AC. Lo studio dei miRNA nei 9 campioni di sangue dei pazienti affetti da AC ha dimostrato un profilo costituito 14-miRNA alterati, dei quali 10 alterati anche nel profilo AC-tessuto. Hsa-miR-144-3p, -122-5p, -208a-3p e -494-3p così come hsa-miR-21-5p, -155-5p e -320a sono stati infine validati su una coorte più ampia di 42-AC e 8-HC. Solo hsa-mir-122-5p è stato riscontrato come significativamente sovraespresso (valore p <0,05). L'analisi di curve ROC ha mostrato che hsa-miR-122-5p è un potenziale biomarcatore di AC (AUC: 0.83). Conclusione. Nei campioni AC di tessuto è stato osservato un profilo di miRNA correlato al genotipo, tale da rispecchiare la variabilità clinica della patologia. Inoltre, sono stati identificati 10 miRNA in comune tra i profili dei campioni AC di tessuto e sangue, evidenziando un profilo di espressione di miRNA specifico per AC. Entrambi i profili infatti (tessuto e sangue) hanno come target vie di segnale coinvolte nella patogenesi della AC, dimostrando un ruolo chiave nella insorgenza e la progressione della malattia. In particolare il livello di hsa-miR-122-5p in circolo era significativamente elevato nei soggetti affetti da AC, dimostrando il suo potenziale come marcatore prognostico della malattia.