The role of microRNAs in focal cortical dysplasias

A displasia cortical focal (DCF) é uma malformação do córtex cerebral humano que ocorre na fase de proliferação e diferenciação neuronal e está frequentemente associada com a refratariedade das crises epilépticas. É designada como um espectro de anormalidades da estrutura laminar do córtex, associada com características citopatológicas que incluem neurônios gigantes, dismórficos e células em balão e, sua etiologia é pouco conhecida. Os microRNAs (miRNAs) são uma classe de RNAs de fita simples não codificadores de proteínas que regulam a expressão gênica pós-transcricional. Há evidências que indicam que eles estão envolvidos em importantes processos do sistema nervoso e que os mesmos podem ter um papel nas DCF. A elucidação das vias moleculares desta malformação pode permitir uma melhor compreensão dos mecanismos subjacentes e levar a novas estratégias de tratamento, melhora na conduta clínica e identificação de novos alvos terapêuticos, bem como a descoberta de biomarcadores que possam ser associados ao diagnóstico, prognóstico e resposta ao tratamento. Com isso, o objetivo deste trabalho foi investigar o padrão de expressão dos miRNAs em tecidos com DCF obtidos através de cirurgia para o controle de crises refratárias, verificar os prováveis genes alvos para esses miRNAs diferencialmente expressos e comparar a assinatura molecular baseada nos miRNAs em tipos distintos de DCF do tipo 2. Foi utilizado para isso o RNA total de 17 pacientes com DCF e de 20 controles oriundos de autópsia. Os experimentos de microarranjos de miRNAs revelaram 39 miRNAs diferencialmente hipoexpressos e um miRNA hiperexpresso. Utilizouse a técnica de qPCR para validação desses miRNAs e foi possível identificar uma diferença na expressão de três miRNAs: hsa-miR-31, hsa-miR-34a e hsa-let-7f em pacientes com DCF tipo 2 em relação ao grupo controle. Além disso, o hsa-miR-31 foi identificado como um possível biomarcador para o subtipo 2b de DCF. Na busca por genes alvos foi encontrado hiperexpresso o NEUROG2. Também foi verificada a desregulação do gene DICER1, encontrado hipoexpresso, o que justifica a predominância de miRNAs com expressão diminuída encontrados. E por fim, observou-se que o padrão diferencial de expressão dos três miRNAs e os dois genes identificados em nosso estudo fornecem subsídios importantes para esclarecer os mecanismos moleculares envolvidos na falha da diferenciação neuroglial em DCF tipo 2.Focal cortical dysplasia (FCD) is a malformation of human cerebral cortex that occurs during proliferation and neuronal differentiation frequently associated with drug-resistant epilepsy. It is designated as a spectrum of abnormalities of laminar structure of the cortex, associated with cellular abnormalities that consist of giant and dysmorphic neurons and balloon cells; however, its etiology is poorly understood. MicroRNAs (miRNAs) are small noncoding RNAs which regulate post-transcriptional gene expression. There is evidence that they are involved in important processes in the nervous system and that they may play a role in FCD. The elucidation of the molecular pathways involved in FCD may allow a better understanding of the underlying mechanisms and may lead to new treatment strategies, improvement in clinical management and identification of new therapeutic targets, as well as the discovery of biomarkers that may be associated with the diagnosis, prognosis and response to treatment. Thus, the aim of this study was to investigate miRNAs expression pattern in tissue with FCD obtained at surgery for control of refractory seizures. In addition, we aimed to identify target genes for these miRNAs differentially expressed, as well as to compare the molecular signature based on miRNAs in different types of FCD. We used total RNA isolated from brain tissue obtained after surgery for the treatment of medically refractory seizures from 17 patients with DCF and 20 controls from autopsy. Microarray analysis revealed 39 miRNAs differentially downregulated and only one miRNA overexpressed. Decreased expression of three miRNAs was confirmed by qPCR when patients with type 2 FCD were compared with controls: hsa-miR-31, hsa-miR34a and hsa-let-7f. In addition, we found that hsa-miR-31 could be a potential biomarker for type 2b FCD. In the search for target genes, NEUROG2 was found upregulated and DICER1 was found underexpressed, which explains the predominance of miRNAs with decreased expression. Finally, we observed that the differential pattern of expression of three miRNAs, and the two genes identified in our study provide important information which may help to clarify the molecular mechanisms involved in the failure of neuroglial differentiation in type 2 FCD