Уровень экспрессии микроРНК у кардиохирургических пациентов зависит от наличия полиорганной недостаточности в послеоперационном периоде

Aim: To assess the level of microRNA expression in the serum of patients who had undergone cardiac surgery depending on the postoperative complications (presence or absence of multiorgan failure, MOF). Materials and methods: The study group included 87 patients who had undergone heart surgery with cardiopulmonary bypass. The patients without postoperative complications comprised group 1 (n = 51), whereas those with postoperative MOF were in group 2 (n = 36). In all patients, blood samples were collected at two time points: before surgery and at 36 to 48 hours after surgery. The following miRNAs were chosen for the study: hsa-miR-486-5p (478128_miR), hsa-miR-191-5p (477952_miR), hsa-miR-192-5p (478262_miR), hsa-miR-146a-5p (478399_miR), hsa-miR-26a-5p (477995_miR), hsa-miR-30d-5p (478606_miR), hsa-miR-23a-3p (478532_miR), and hsa-miR-320a-5p (481049_miR). Polymerase chain reaction results were normalized to hsa-miR-16-5p (4427975). Results: Up-regulating miRNAs. Compared to baseline, there was a significant postoperative increase in miR-486-5p microRNA expression (group 1, 41.83 [19.86; 74.6] vs 940 [434.7; 1212.0]; group 2, 72.55 [21.37; 100.2] vs 492.4 [201.2; 998.0]; both p 0.001). An increase in the of microRNA miR-192-5p expression in the postoperative period was found both in the no-MOF group (from 0.39 [0.16; 1.07] at baseline to 5.96 [3.74; 10.35] after surgery, p = 0.002), and in the MOF group (from 1.74 [0.45; 3.35] at baseline to 17.16 [4.70; 24.96] after surgery, p = 0.003), with a statistically higher level of expression in group 2 (p = 0.028). Similar changes over time were observed for miR-30d-5p expression: group 1, 1.61 [0.47; 4.36] at baseline vs 5.03 [2.93; 6.56] after surgery (p = 0.002), group 2, 0.89 [0.32; 4.27] at baseline and 6.63 [3.92; 12.82] after surgery, respectively (p = 0.0045). Down-regulating miRNAs. The miR-191-5 and miR-146a-5p families demonstrated a significant increase in group 1 after surgery (3.85 [1.64; 5.6] vs 7.7 [5.48; 9.68], p = 0.021; and 18.1 [6.52; 19.9] vs 37.27 [29.13; 47.07], p = 0.016, respectively) and a significant postoperative decrease in group 2 (3.67 [2.60; 7.61] vs 1.66 [0.52; 2.36], p = 0.023; and 14.75 [12.79; 21.77] vs 5.96 [2.8; 8.2], p = 0.034, respectively), with between-group difference in the postoperative expression levels being also significant. As regards to miR-26a-5p и miR-23a-3p families, there was a similar trend: the group with uncomplicated postoperative course was had virtually no changes over time in their expression (the increase was non-significant), whereas the MOF group had lower postoperative values for this microRNA family. The between-group differences after surgery were significant for miR-26a-5p (group 1, 6.79 [3.38; 8.46], group 2, 0.26 [0.18; 1.9], p = 0.037) and for miR-23a-3p (14.14 [11.92; 26.63] and 2.0 [1.02; 4.18], respectively, p 0.001). Conclusion: When comparing microRNA expression before surgery, we did not find any significant differences between the patients groups without and with MOF. Assessment of microRNA expression in the no-MOF group after surgery showed an increase in the expression of microRNAs responsible both for up regulation (miR-486-5p, miR-192-5p, miR-30d-5p) and for down regulation (miR-191-5p, miR-146a-5p). In the group with a complicated postoperative course and with MOF, changes over time in the up-regulating microRNAs were characterized by increased expression (miR-486-5p, miR-192-5p, miR-30d-5p), whereas the down-regulating microRNAs (miR-191-5p, miR-146a-5p) demonstrated significantly decreased expression, which was different both that in the no-MOF group and from the baseline values.Цель оценить уровень экспрессии микроРНК в сыворотке пациентов, перенесших кардиохирургическое вмешательство, в зависимости от осложнений послеоперационного периода (наличия или отсутствия полиорганной недостаточности ПОН). Материал и методы. В группу исследования вошли 87 пациентов, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения. Первую группу составили пациенты, не имевшие осложнений (n = 51), 2-ю пациенты с развитием ПОН (n = 36). У всех пациентов проводился сбор крови в двух временных точках: до операции и спустя 3648 часов после операции. Для исследования отобраны следующие микроРНК: hsa-miR-486-5p (478128_miR), hsa-miR-191-5p (477952_miR), hsa-miR-192-5p (478262_miR), hsa-miR-146a-5p (478399_miR), hsa-miR-26a-5p (477995_miR), hsa-miR-30d-5p (478606_miR), hsa-miR-23a-3p (478532_miR), hsa-miR-320a-5p (481049_miR). Нормализацию результатов полимеразной цепной реакции выполняли при помощи hsa-miR-16-5p (4427975). Результаты. Up-регулирующие микроРНК. В обеих группах отмечено статистически значимое увеличение экспрессии микроРНК miR-486-5p в послеоперационном периоде по сравнению с исходными показателями: медиана [верхний; нижний квартили] для 1-й группы была до операции 41,83 [19,86; 74,6] и после операции 940 [434,7; 1212,0]; для 2-й группы 72,55 [21,37; 100,2] и 492,4 [201,2; 998,0] соответственно; p 0,001 для обоих сравнений. Повышение экспрессии miR-192-5p в послеоперационном периоде наблюдали как в группе без ПОН (0,39 [0,16; 1,07] до операции против 5,96 [3,74; 10,35] после операции, p = 0,002), так и в группе с ПОН (1,74 [0,45; 3,35] против 17,16 [4,70; 24,96], p = 0,003) со статистически значимым более высоким уровнем экспрессии в послеоперационном периоде у пациентов 2-й группы (p = 0,028). Аналогичную динамику показали уровни экспрессии miR-30d-5p: в 1-й группе 1,61 [0,47; 4,36] до операции против 5,03 [2,93; 6,56] после операции, p = 0,002; во 2-й группе 0,89 [0,32; 4,27] и 6,63 [3,92; 12,82] соответственно, p = 0,0045. Down-регулирующие микроРНК. Для семейств miR-191-5p и miR-146a-5p наблюдали статистически значимое увеличение экспрессии после операции в 1-й группе (3,85 [1,64; 5,6] против 7,7 [5,48; 9,68], p = 0,021, и 18,1 [6,52; 19,9] против 37,27 [29,13; 47,07], p = 0,016 соответственно) и статистически значимое снижение уровня экспрессии после операции во 2-й группе (3,67 [2,60; 7,61] против 1,66 [0,52; 2,36], p = 0,023, и 14,75 [12,79; 21,77] против 5,96 [2,8; 8,2], p = 0,034 соответственно), показатель послеоперационной экспрессии между группами также статистически значимо различался. В отношении семейств miR-26a-5p и miR-23a-3p отмечена схожая тенденция: группа с неосложненным течением послеоперационного периода характеризовалась практически полным отсутствием какой-либо динамики уровня экспрессии (незначительное повышение показателя), тогда как для группы с наличием ПОН послеоперационный показатель семейства микроРНК был ниже в точке после операции. При этом межгрупповые различия в точке после операции были статистически значимыми: для miR-26a-5p показатель в 1-й группе составил 6,79 [3,38; 8,46], во 2-й 0,26 [0,18; 1,9], p = 0,037; для miR-23a-3p 14,14 [11,92; 26,63] и 2,0 [1,02; 4,18], p 0,001. Заключение. В ходе сопоставления экспрессии микроРНК до оперативного вмешательства мы не нашли статистически значимых различий между группами пациентов без ПОН и с наличием ПОН. При исследовании экспрессии микроРНК в группе без признаков ПОН после операции наблюдали увеличение экспрессии микроРНК, отвечающих как за up-регуляцию (miR-486-5p, miR-192-5p, miR-30d-5p), так и за down-регуляцию (miR-191-5p, miR-146a-5p). Для группы с осложненным течением послеоперационного периода при наличии ПОН динамика up-регулирующих микроРНК характеризовалась увеличением экспрессии (miR-486-5p, miR-192-5p, miR-30d-5p), тогда как для down-регулирующих микроРНК (miR-191-5p, miR-146a-5p) экспрессия статистически значимо снижалась, отличаясь и от группы без ПОН, и от показателей до операции