Nächtliche Konzentrationsveränderungen zirkulierender microRNAs bei Schlafapnoe-Patienten

Das Obstruktive Schlafapnoesyndrom (OSAS) ist eine weit verbreitete Pathologie, deren Ursache in einer periodischen Obstruktion der oberen Atemwege liegt, die zu Phasen nächtlicher Sauerstoffminderversorgung führt. Die Bedeutung von OSAS für die gesamtgesellschaftliche Morbidität und Mortalität wird durch die weltweite Zunahme von Risikofaktoren wie Adipositas stetig größer (1). Die OSAS-Patienten leiden neben Symptomen, die durch die verminderte Schlafqualität entstehen, vor allem unter einem erhöhten kardiovaskulären Risiko (2). Der kausale Zusammenhang zwischen OSAS und kardiovaskulären Ereignissen ist hierbei noch nicht gänzlich verstanden, wobei es belegt zu sein scheint, dass OSAS eine Verstärkung von kardiovaskulären Risikofaktoren wie der arteriellen Hypertonie bewirkt (3). Weiterhin könnte ebenfalls eine durch OSAS veränderte Zusammensetzung von im Blut zirkulierenden microRNAs (miRNAs, miRs) Auswirkungen auf kardiovaskulär bedeutsame Prozesse haben. Zirkulierende miRNAs sind intrazellulär synthetisierte, kurze, nicht-codierende Ribonukleinsäuren. Durch die post-translationale Beeinflussung verschiedener Prozesse üben sie eine regulatorische Funktion aus und können als Reaktion auf unterschiedliche Faktoren ins Blut abgegeben werden (4). In vorangegangenen Studien ist bereits ein Einfluss von Hypoxien auf die Konzentration im Blut zirkulierender miRNAs nachgewiesen worden (5), weshalb die Hypothese aufgestellt werden kann, dass durch OSAS ähnliche Effekte zu beobachten sein könnten. Durch eine Wiederaufnahme von zirkulierenden miRNAs in Zellen verschiedener Zielorgane könnten dort pathologische oder physiologische Prozesse reguliert werden (6), was einen Einfluss auf das kardiovaskuläre Risiko von OSAS-Patienten haben könnte. Zielsetzung der vorliegenden Studie ist es zu prüfen, wie und in welcher Form nächtliche OSAS-Symptomatik tatsächlich eine akute Veränderung der Konzentrationen zirkulierender miRNAs bewirkt und wie die Veränderung im Kontext kardiovaskulär bedeutsamer Pathomechanismen zu interpretieren ist (7). Dazu wurden die Konzentrationen zirkulierender miR-127, -133a, -145, -181a sowie miR-505 im Plasma von insgesamt 23 OSAS-Patienten des Universitätsklinikums Köln direkt vor und direkt nach der Nacht untersucht. Während der Nacht wurde polysomnografisch der Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI) der Patienten ermittelt. Die Auswahl der zu untersuchenden miRNAs erfolgte zunächst über eine relative miRNA-Quantifizierung durch eine Microarray-Analyse von fünf Patienten-Proben. Die anschließende quantitative miRNA-Konzentrationsbestimmung aller Proben erfolgte jeweils über eine Messung per quantitativer Polymerase-Kettenreaktion (quantitative Polymerase Chain Reaction [qPCR]) (7). Als Ergebnis zeigte sich, dass insgesamt im Verlauf der Nacht in vielen Fällen deutliche Konzentrationsänderungen zirkulierender miRNAs messbar waren. Ausmaß und Richtung dieser Veränderungen waren bei den verschiedenen miRNAs sowie zum Teil auch interindividuell unterschiedlich. Bei miR-145 zeigte sich aber eine relativ eindeutige Tendenz in der Veränderung: In morgendlichen Konzentrationsmessungen zeigten sich bei OSAS-Patienten im Vergleich zu abendlichen Messungen signifikant erhöhte miR-145-Konzentrationen (7). Angesichts dieses Ergebnisses gilt es zum einen zu diskutieren, inwiefern sich Möglichkeiten der Nutzung von miR-145 als potenzieller Biomarker in der Diagnostik von OSAS ergeben, und zum anderen zu untersuchen, welche Veränderungen in physiologischen oder pathologischen Prozessen sich durch die gemessenen miR-145-Konzentrationsunterschiede bei OSAS-Patienten ergeben könnten. Dies ist insofern von Bedeutung, da miR-145 bereits in verschiedenen vorangegangenen Studien eine Rolle im Kontext kardiovaskulärer Erkrankungen zugesprochen wurde und diese miRNA damit möglicherweise einen weiteren erklärenden Ansatz für den zugrunde liegenden Pathomechanismus der kardiovaskulären Risikoerhöhung von OSAS-Patienten darstellen könnte. Da miR-145 in unterschiedlichen Studien zum Teil kardioprotektive (8) und zum anderen aber auch kardiovaskulär schädigende Eigenschaften (9) zugesprochen wurden, gilt es die genaue Art des Zusammenhanges weiterführend zu untersuchen. Ebenso ist eine weiterführende Analyse der zeitlichen Dynamik der nächtlichen miRNA-Veränderungen bei OSAS ausstehend sowie der Vergleich mit einer gesunden Gesamtbevölkerung, der im Rahmen dieser Studie aufgrund ihres Pilot-Charakters noch nicht stattfinden konnte. Nichtsdestotrotz können die Ergebnisse der vorliegenden Studie aber als Hinweis auf das große Potenzial der Nutzung von zirkulierenden miRNAs gewertet werden, sowohl im Hinblick auf das Verständnis pathomechanischer Vorgänge als auch auf Diagnostik von OSAS und Einschätzung des kardiovaskulären Risikos von OSAS-Patienten