МикроРНК как биомаркеры сопутствующих психических заболеваний при эпилепсии

Эпилепсия — хроническое заболевание головного мозга, характерной чертой которого являются спонтанные приступы (эпилептические припадки). В основе этих процессов лежит пароксизмальная электрическая активность нейронов головного мозга. Более половины людей, страдающих эпилепсией, имеют сопутствующие психические заболевания (СПЗ), такие как тревожное расстройство, депрессия и когнитивная дисфункция. Необходимо найти способы для ранней диагностики этих сопутствующих заболеваний.

В то время как маркеры развития эпилепсии активно изучают и используют на практике, исследование маркеров СПЗ пока еще находится в зачаточном состоянии. С обнаружением валидных предикторов СПЗ появится возможность устанавливать риски развития заболеваний для каждого пациента, а также подбирать индивидуальные схемы лечения. Немецкие ученые попробовали выяснить на крысиных моделях, какие микроРНК могут быть использованы в качестве биомаркеров СПЗ.

Авторы использовали три модели эпилепсии: киндлинг-модель, основанную на киндлинг-эффекте (состоянии, при котором повторяющаяся подпороговая стимуляция головного мозга повышает судорожную активность), а также две модели, у которых эпилептический статус и спонтанные приступы вызывали электрической или химической стимуляцией. Концентрацию нейротрофического фактора мозга (BDNF) в сыворотке измеряли методом высокочувствительного ИФА. Определение уровня BDNF необходимо, так как считается, что он может играть важную роль в развитии депрессии. МикроРНК выделяли из плазмы и идентифицировали с помощью ПЦР. Также авторы провели поведенческие тесты.

В результате из 750 изначальных кандидатов на роль предиктора СПЗ были отобраны 11 микроРНК. Одни микроРНК были исключены из-за того, что ни в одном образце они не определялись, другие не прошли t-тест, третьи слишком сильно коррелировали с частотой и продолжительностью приступов.

Экспрессию выявленных микроРНК оценили у крыс, у которых эпилептический статус вызывали электрической стимуляцией. Шесть микроРНК из 11 (miR-376a, miR-429, miR-494, miR-697, miR-763 и miR-1903) положительно коррелировали с набором веса и отрицательно — с социальными взаимодействиями. У miR-376a, miR-429, miR-494, miR-697 и miR-763 обнаружилась отрицательная корреляция с потреблением сахарина, а у miR-429, miR-494, miR-697 и miR-763 — с уровнем BDNF в плазме.

Для подтверждения выявленных закономерностей авторы проанализировали другие экспериментальные группы. Из 11 раннее отобранных микроРНК только три — miR-203, miR-429, miR-712 — обладали необходимым уровнем экспрессии для анализа. По сравнению с контрольной группой в экспериментальных группах значительно был повышен только уровень miR-429. При анализе была обнаружена умеренная положительная корреляция между BDNF и miR-429.

В итоге несколько микроРНК — miR-376a, miR-429, miR-494, miR-697, miR-763 и miR-1903 — были идентифицированы в качестве возможных биомаркеров в одной из групп. Отрицательная корреляция с социальным взаимодействием, уровнем BDNF и потреблением сахарина позволяет предположить, что эти микроРНК могут быть связаны с СПЗ. Раннее было показано, что при хронической эпилепсии у крыс низкая концентрация BDNF связана с большей чувствительностью к стрессу и с поведенческими изменениями. Возможно, такой же процесс характерен и для пациентов. Тем не менее кросс-модельный анализ позволил выявить только miR-429 в качестве предиктора.

Таким образом, на одной из крысиных моделей эпилепсии были выявлены потенциальные биомаркеры СПЗ. Но эти данные нельзя применить к другим моделям. Для получения прогностически значимых маркеров СПЗ при эпилепсии у крыс необходимы дальнейшие исследования.

Вариант гена, связанный с детской эпилепсией, сохраняется в популяции 800 лет