nefrНефрологияNephrology (Saint-Petersburg)1561-62742541-9439Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University10.24884/1561-6274-2017-21-1-46-51nefr-222Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL ARTICLES. EXPERIMENTAL INVESTIGATIONЭКСПРЕССИЯ микроРНК-21 В ПОЧЕЧНОЙ ТКАНИ И МОЧЕ У КРЫС С ОДНОСТОРОННЕЙ ОБСТРУКЦИЕЙ МОЧЕТОЧНИКАEXPRESSION miRNA-21 IN RENAL TISSUE AND URINE IN RATS WITH UNILATERAL URETERAL OBSTUCTIONКаюковИ. Г.KayukovI. G.

Профессор Каюков Иван Глебович 

Научно-исследовательский институт нефрологии, лаборатория клинической физиологии почек, заведующий. 

197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, д. 17, корп. 54.

Prof. Ivan G. Kayukov MD, PhD, DMedSci.

Institute of Nephrology, Laboratory of Clinical Physiology of theKidney, head.

197022 Russia, St-Petersburg, L. Tolstoy st. 17, build. 54

kvaka55@mail.ruСмирновА. В.SmirnovA. V.

Профессор Смирнов Алексей Владимирович

Научно-исследовательский институт нефрологии, директор.

197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, д. 17,корп. 54.

Prof. Alexey V. Smirnov MD, PhD, DMedSci. 

Institute of Nephrology, director

197022, Russia, St-Petersburg, L.Tolstoy st. 17, build. 54

smirnov@nephrolog.ruКучерА. Г.KucherA. G.

Профессор Кучер Анатолий Григорьевич

Научно-исследовательский институт нефрологии, заместитель директора. 

197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, д. 17

 

Prof. Anatoly G. Kucher MD, PhD, DMedSci 

Institute of Nephrology, vice-director. 

197022, Russia, St-Petersburg, L.Tolstoy st. 17, build. 54

prof.kucher@yandex.ruПарастаеваМ. М.ParastaevaM. M.

Парастаева Марина Магрезовна, кандидат биологических наук, старший научый сотрудник.  

Научно-исследовательский институт нефрологии, лаборатория клинической физиологии почек

197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, д. 17, корп. 54.

Marina M. Parastaeva, PhD. 

Institute of Nephrology, Laboratory of Clinical Physiology of the Kidney, senior researcher. 

197022, Russia, St-Petersburg, L.Tolstoy st. 17, build. 54

beresnevaolga@list.ruБересневаО. Н.BeresnevaO. N.

Береснева Ольга Николаевна, кандидат биологических наук, старший научый сотрудник.  

Научно-исследовательский институт нефрологии, лаборатория клинической физиологии почек

197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, д. 17, корп. 54. 

Olga N. Beresneva, PhD

Laboratory of Clinical Physiology of the Kidney, senior researcher. 

197022, Russia, St-Petersburg, L.Tolstoy st. 17, build. 54

beresnevaolga@list.ruЗарайскийМ. И.ZaraiskiiM. I.

Профессор Зарайский Михаил Игоревич. 

Научно-методический центр по молекулярной медицине МЗ РФ, лаборатория молекулярной диагностики, зав. лабораторией.

197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, д. 6–8, корп. 28. 

Prof. Mikhail I. Zaraiskii, MD, PhD, DMedSci. 

Scientific and methodological center for molecular medicine, laboratory of molecular diagnostics, head. 

197022, Russia, St-Petersburg, L.Tolstoy st. 6-8, build. 28

mzaraiski@yandex.ruИвановаГ. Ю.IvanovaC. T.

Иванова Галина Тажимовна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник. 

Лаборатория экспериментальной и клинической кардиологии

199034, Россия, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6

Galina T. Ivanova, PhD. 

Laboratory of Experimental and Clinical Cardiology, senior researcher. 

199034, Russia, St-Petersburg, Makarov emb. 6, Institute

tazhim@list.ruПервый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. ПавловаРоссияFirst Pavlov Saint Petersburg State Medical UniversityRussian FederationИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАНРоссияInstitute of Physiology named after I. P. Pavlov Russian Academy of SciencesRussian Federation2017030320172114651Copyright © Каюков И.Г., Смирнов А.В., Кучер А.Г., Парастаева М.М., Береснева О.Н., Зарайский М.И., Иванова Г.Ю., 20172017Каюков И.Г., Смирнов А.В., Кучер А.Г., Парастаева М.М., Береснева О.Н., Зарайский М.И., Иванова Г.Ю.Kayukov I.G., Smirnov A.V., Kucher A.G., Parastaeva M.M., Beresneva O.N., Zaraiskii M.I., Ivanova C.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.nephrolog.ru/jour/article/view/222

ЦЕЛЬ: оценить уровень экспрессии микроРНК-21 в ткани почек и моче крыс с односторонней обструкцией мочеточника (ООМ). МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. ООМ вызывали путем перевязки левого мочеточника у крыс-самцов линии Wistar (n=10). Срок наблюдения составил 14 сут после моделирования ООМ. Собирали мочу накануне оперативного вмешательства (UmiRNA21 C )   и за сутки до окончания эксперимента (UmiRNA21 ), в течение 24 ч. При выведении животного из эксперимента производили забор пробы мочи из лоханки левой почки (UmiRNA21 I ) и образцов ткани левой (KmiRNA21 O ) и правой (KmiRNA21 I ) почек. Экспрессию миРНК-21 в ткани почек и моче определяли при помощи реакции амплификации (RealTime PCR-протокол). Расчет проводился по методу 2-deltaCt. . Статистическую обработку проводили с применением критерия Вилкоксона и коэффициента корреляции Спирмена. Результаты представлены как медиана [нижний – верхний квартиль]. РЕЗУЛЬТАТЫ. UmiRNA21 I  -deltaCt (3,78[2,0–5,28]) и UmiRNA21 O  (3,78[3,25–3,82]) оказались значимо выше,   чем UmiRNA21 C  (1,15[0,71–1,74]; р=0,0125 и р=0,0069, respectively). Величины UmiRNA21 оказались практически одинаковыми. В почках с ООМ тканевой уровень экспрессии миРНК-21 был несколько выше, чем в контралатеральном органе (р=0,0926). Выявлена значимая прямая корреляция между KmiRNA    (Rs=0,770, р=0,0092). ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ООМ вызывает специфические изменения в экспрессии, распределении и выведении миРНК-21. Однако механизмы активации при почечной патологии данной миРНК и ее роль в развитии почечного тубулоинтерстициального фиброза требует дальнейших исследований

THE AIM: to estimate the level of expression miRNA-21 inthe urine and renal tissue in rats with unilateral ureteral obstruction (UUO). MATHERIAL AND METHODS. UUO was induced by ligation of the left ureter in male Wistar rats (n=10). Follow-up period was 14 days after UUO modeling. Urine was collected one day before the operation (UmiRNA21C), and one day before the end of experiment (UmiRNA21I ) during 24 hours. Before releasing animal out of experiment collected urine from left kidney pelvis (UmiRNA21O) and tissue of left kidney (KmiRNA21O) and right kidney (KmiRNA21I ). MiRNA-21 expression in kidney tissues and urine was carried out with reaction amplification (RealTime PCR-protocol). Calculation was realized by 2-deltaCt method. Statistical analysis was performed with Wilcoxon test and Spearman correlation coefficient. Results are demonstrated as median [low – upper quartile]. RESULTS. UmiRNA21I (3.78[2.0-5.28]) and UmiRNA21O (3.78[3.25-3.82]) were significantly higher than UmiRNA21C (1.15[0.71-1.74]; P=0.0125 and P=0.0069, respectively). UmiRNA21I and UmiRNA21O values were practically equal. In kidneys with UUO the tissue levels of miRNA21 expression was a higher than in contralateral organ (P=0,0926). Revealed direct correlation between KmiRNAI and KmiRNAO (RS=0,770, P=0,0092). CONCLUSION. UOO can cause specific changes in the expression, distribution and excretion of micro RNA-21 and its role in the development of renal tubulointestitsial fibrosis requires further studies. Key words: miRNA-21, tubulointerstitial fibrosis, unilateral ureteral obstruction

микроРНК-21тубулоинтерстициальный фиброзодносторонняя обструкция мочеточникаmiRNA-21tubulointerstitial fibrosisunilateral ureteral obstructionReferencesKataoka M, Wang DZ. Non-Coding RNAs Including miRNAs and lncRNAs in Cardiovascular Biology and Disease. Cells 2014; 3(3): 883-898Kataoka M, Wang DZ. Non-Coding RNAs Including miRNAs and lncRNAs in Cardiovascular Biology and Disease. Cells 2014; 3(3): 883-898Condorelli G, Latronico MV, Cavarretta E. microRNAs in cardiovascular diseases: current knowledge and the road ahead. J Am Coll Cardiol 2014; 63(21): 2177-2187Condorelli G, Latronico MV, Cavarretta E. microRNAs in cardiovascular diseases: current knowledge and the road ahead. J Am Coll Cardiol 2014; 63(21): 2177-2187Gharipour M, Sadeghi M. Pivotal role of microRNA-33 in metabolic syndrome: A systematic review. ARYA Atheroscler 2013; 9(6): 372-376Gharipour M, Sadeghi M. Pivotal role of microRNA-33 in metabolic syndrome: A systematic review. ARYA Atheroscler 2013; 9(6): 372-376Смирнов АВ, Кучер АГ, Добронравов ВА и др. Диетарный соевый протеин замедляет развитие интерстициального почечного фиброза у крыс с односторонней обструкцией мочеточника: введение в нутритивную эпигеномику. Нефрология 2012; 16(4):75-83 [Smirnov AV, Kucher AG, Dobronravov VA i dr. Dietarnyi soevyi protein zamedljаet razvitie intersticial’nogo pochechnogo fibroza u krys s odnostoronnei obstrukciei mochetochnika: vvedenie v nutritivnuyu yеpigenomiku. Nefrologijа 2012; 16(4):75-83]Смирнов АВ, Кучер АГ, Добронравов ВА и др. Диетарный соевый протеин замедляет развитие интерстициального почечного фиброза у крыс с односторонней обструкцией мочеточника: введение в нутритивную эпигеномику. Нефрология 2012; 16(4):75-83 [Smirnov AV, Kucher AG, Dobronravov VA i dr. Dietarnyi soevyi protein zamedljаet razvitie intersticial’nogo pochechnogo fibroza u krys s odnostoronnei obstrukciei mochetochnika: vvedenie v nutritivnuyu yеpigenomiku. Nefrologijа 2012; 16(4):75-83]Adams BD, Kasinski AL, Slack FJ. Aberrant Regulation and Function of MicroRNAs in Cancer. Curr Biol 2014; 24(16): R762-R776Adams BD, Kasinski AL, Slack FJ. Aberrant Regulation and Function of MicroRNAs in Cancer. Curr Biol 2014; 24(16): R762-R776Qingqing W, Qing-Sheng M, Zheng D. The regulation and function of microRNAs in kidney diseases. IUBMB Life 2013; 65(7): 602–614Qingqing W, Qing-Sheng M, Zheng D. The regulation and function of microRNAs in kidney diseases. IUBMB Life 2013; 65(7): 602–614Kozomara A, Griffiths-Jones S. miRBase: integrating microRNA annotation and deep-sequencing data. Nucleic Acids Res 2011; 39: D152-157Kozomara A, Griffiths-Jones S. miRBase: integrating microRNA annotation and deep-sequencing data. Nucleic Acids Res 2011; 39: D152-157Landgraf P, Rusu M, Sheridan R et al. A mammalian microRNA expression atlas based on small RNA library sequencing. Cell 2007; 129(7): 1401-1414Landgraf P, Rusu M, Sheridan R et al. A mammalian microRNA expression atlas based on small RNA library sequencing. Cell 2007; 129(7): 1401-1414Sun Y, Koo S, White N et al. Development of a micro-array to detect human and mouse microRNAs and characterization of expression in human organs. Nucleic Acids Res 2004; 32(22): e188Sun Y, Koo S, White N et al. Development of a micro-array to detect human and mouse microRNAs and characterization of expression in human organs. Nucleic Acids Res 2004; 32(22): e188Chandrasekaran K, Karolina DS, Sepramaniam S et al. Role of microRNAs in kidney homeostasis and disease. Kidney Int 2012; 81(7): 617-627Chandrasekaran K, Karolina DS, Sepramaniam S et al. Role of microRNAs in kidney homeostasis and disease. Kidney Int 2012; 81(7): 617-627Kumarswamy R, Volkmann I, Thum T. Regulation and function of miRNA-21 in health and disease. RNA Biol 2011; 8(5): 706–713Kumarswamy R, Volkmann I, Thum T. Regulation and function of miRNA-21 in health and disease. RNA Biol 2011; 8(5): 706–713Lan HY. Diverse Roles of TGF-β/Smads in Renal Fibrosis and Inflammation. Int J Biol Sci 2011; 7(7): 1056–1067Lan HY. Diverse Roles of TGF-β/Smads in Renal Fibrosis and Inflammation. Int J Biol Sci 2011; 7(7): 1056–1067Duffield JS, Grafals M, Portilla D. MicroRNAs are potential therapeutic targets in fibrosing kidney disease: lessons from animal models. Drug Discov Today Dis Models 2013; 10(3):e127-e135Duffield JS, Grafals M, Portilla D. MicroRNAs are potential therapeutic targets in fibrosing kidney disease: lessons from animal models. Drug Discov Today Dis Models 2013; 10(3):e127-e135Patel V, Noureddine L. MicroRNAs and fibrosis. Curr Opin Nephrol Hypertens 2012; 21(4): 410–416Patel V, Noureddine L. MicroRNAs and fibrosis. Curr Opin Nephrol Hypertens 2012; 21(4): 410–416Zarjou A, Yang S, Abraham E,Agarwal A et al. Identification of a microRNA signature in renal fibrosis: role of miR-21. Am J Physiol Renal Physiol 2011; 301(4): F793–F801Zarjou A, Yang S, Abraham E,Agarwal A et al. Identification of a microRNA signature in renal fibrosis: role of miR-21. Am J Physiol Renal Physiol 2011; 301(4): F793–F801Береснева ОН, Парастаева ММ, Иванова ГТ и др. Влияние метформина на формирование тубулоинтерстициального фиброза у крыс. Нефрология 2014; 19(6): 45-48 [Beresneva ON, Parastaeva MM, Ivanova GT i dr. Vlijаnie metformina na formirovanie tubulointersticial’nogo fibroza u krys. Nefrologijа 2014; 19(6): 45-48]Береснева ОН, Парастаева ММ, Иванова ГТ и др. Влияние метформина на формирование тубулоинтерстициального фиброза у крыс. Нефрология 2014; 19(6): 45-48 [Beresneva ON, Parastaeva MM, Ivanova GT i dr. Vlijаnie metformina na formirovanie tubulointersticial’nogo fibroza u krys. Nefrologijа 2014; 19(6): 45-48]Chung AC, Lan HY. MicroRNAs in renal fibrosis. Front Physiol 2015; 6:50. doi: 10.3389/fphys.2015.00050Chung AC, Lan HY. MicroRNAs in renal fibrosis. Front Physiol 2015; 6:50. doi: 10.3389/fphys.2015.00050Cмирнов АВ, Карунная АВ, Зарайский МИ и др. Экспрессия микроРНК-21 в моче у пациентов с нефропатиями. Нефрология 2014; 18(6): 59-63 [Smirnov AV, Karunnaya AV, Zarayskiy MI i dr. Ekspressiya mikroRNK-21 v moche u patsientov s nefropatiyami. Nefrologiya 2014; 18(6): 59-63]Cмирнов АВ, Карунная АВ, Зарайский МИ и др. Экспрессия микроРНК-21 в моче у пациентов с нефропатиями. Нефрология 2014; 18(6): 59-63 [Smirnov AV, Karunnaya AV, Zarayskiy MI i dr. Ekspressiya mikroRNK-21 v moche u patsientov s nefropatiyami. Nefrologiya 2014; 18(6): 59-63]D’Alessandra Y, Devanna P, Limana F et al. Circulating microRNAs are new and sensitive biomarkers of myocardial infarction. Eur Heart J 2010; 31(22): 2765–2773D’Alessandra Y, Devanna P, Limana F et al. Circulating microRNAs are new and sensitive biomarkers of myocardial infarction. Eur Heart J 2010; 31(22): 2765–2773Shi B, Guo Y, Wang J, Gao W. Altered expression of microRNAs in the myocardium of rats with acute myocardial infarction. BMC Cardiovasc Disord 2010; 10:11Shi B, Guo Y, Wang J, Gao W. Altered expression of microRNAs in the myocardium of rats with acute myocardial infarction. BMC Cardiovasc Disord 2010; 10:11Godwin JG, Ge X, Stephan K et al. Identification of a microRNA signature of renal ischemia–reperfusion injury. Proc Natl Acad Sci USA 2010; 107: 14339–14344Godwin JG, Ge X, Stephan K et al. Identification of a microRNA signature of renal ischemia–reperfusion injury. Proc Natl Acad Sci USA 2010; 107: 14339–14344Thum T, Gross C, Fiedler J et al. MicroRNA-21 contributes to myocardial disease by stimulating MAP kinase signalling in fibroblasts. Nature 2008; 456: 980–984Thum T, Gross C, Fiedler J et al. MicroRNA-21 contributes to myocardial disease by stimulating MAP kinase signalling in fibroblasts. Nature 2008; 456: 980–984Liu G, Friggeri A, Yang Y et al. miR-21 mediates fibrogenic activation of pulmonary fibroblasts and lung fibrosis. J Exp Med 2010; 207: 1589–1597Liu G, Friggeri A, Yang Y et al. miR-21 mediates fibrogenic activation of pulmonary fibroblasts and lung fibrosis. J Exp Med 2010; 207: 1589–1597Zhong X, Chung AC, Chen HY et al. Smad3-mediated upregulation of miR-21 promotes renal fibrosis. J Am Soc Nephrol 2011; 22: 1668–1681Zhong X, Chung AC, Chen HY et al. Smad3-mediated upregulation of miR-21 promotes renal fibrosis. J Am Soc Nephrol 2011; 22: 1668–1681Bottinger EP. TGF-beta in renal injury and disease. Semin Nephrol 2007; 27: 309-320Bottinger EP. TGF-beta in renal injury and disease. Semin Nephrol 2007; 27: 309-320Wang W, Koka V, Lan HY. Transforming growth factor-beta and Smad signalling in kidney diseases. Nephrology (Carlton) 2005;10(1):48-56Wang W, Koka V, Lan HY. Transforming growth factor-beta and Smad signalling in kidney diseases. Nephrology (Carlton) 2005;10(1):48-56Смирнов АВ, Иванова ГТ, Береснева ОН и др. Экспериментальная модель интерстициального почечного фиброза. Нефрология 2009; 13(4): 70-74 [Smirnov AV, Ivanova GT, Beresneva ON i dr. Yeksperimental’najа model’ intersticial’nogo pochechnogo fibroza. Nefrologijа 2009; 13(4): 70-74]Смирнов АВ, Иванова ГТ, Береснева ОН и др. Экспериментальная модель интерстициального почечного фиброза. Нефрология 2009; 13(4): 70-74 [Smirnov AV, Ivanova GT, Beresneva ON i dr. Yeksperimental’najа model’ intersticial’nogo pochechnogo fibroza. Nefrologijа 2009; 13(4): 70-74]Davis BN, Hilyard AC, Lagna G, Hata A. SMAD proteins control DROSHA-mediated microRNA maturation. Nature 2008;454:56–61Davis BN, Hilyard AC, Lagna G, Hata A. SMAD proteins control DROSHA-mediated microRNA maturation. Nature 2008;454:56–61

The authors declare that there are no conflicts of interest present.