Assinaturas de expressão de microRNAs em diferentes artérias murinas - Costa, Ernesto Curty da (UFRJ, 2017)
[PT] A aterosclerose, uma das principais causas de morbi-mortalidade, afeta as paredes vasculares de forma difusa. Alguns leitos vasculares são, no entanto, envolvidos preferencialmente. Na última década os microRNAs (miRs), emergiram como reguladores-chave da expressão gênica em processos fisiológicos ou fisiopatológicos. Aqui, investigamos se diferentes leitos vasculares, comumente afetados pela aterosclerose, apresentam assinaturas de expressão de miR específicas. Para este fim, foram dissecados os segmentos tóracoabdominal de artérias aorta (Ao) e ambas artérias carótidas comuns (Ca) - até a altura da bifurcação - de quatro ratos Wistar machos saudáveis. O RNA total foi extraído com Trizol e enriquecido para a fração de RNAs pequenos. Os RNAs obtidos foram, então, sequenciados, utilizando sequenciamento massivo paralelo (RNA-Seq) na plataforma Ion Torrent PGM. Os dados foram analisados usando o software CLC Genomics Workbench. Identificamos 266 miRs maduros em aorta e 421 em carótida, sendo 260 comuns a ambas artérias. A análise de expressão diferencial (EDGE) revelou 16 miRs com expressão aumentada (EA) e 54 miRs com expressão reduzida (ER) em Ao, em relação à Ca.As listas de miRs diferentente expressos foram submetidas a análises funcionais in silico: (1) predição computacional de alvos utilizando a ferramenta miRwalk, que identificou 1.094 genes-alvo para a lista EA e 3.574 para a lista ER; (2) análise de enriquecimento de conjunto gênico nas listas de genes-alvo putativos, utilizando a ferramenta EnrichR, que permitiu identificar diferenças nos processos biológicos enriquecidos entre ambas listas, tais como resposta à estresse de cisalhamento, regulação da proliferação endotelial, metabolismo de músculo liso e resposta à sinalização por FGF, que estavam enriquecidos nos genes-alvo da lista ER; (3) construção de redes de regulação para as listas de miRs diferentemente expressos e seus alvos experimentalmente validados, utilizando a ferramenta miRnet, que permitiu identificar vias metabólicas diferentemente reguladas entre ambas artérias, como a inibição de SIRT1 e a maior expressão de HIF1a em Ao. Em conjunto, nossos resultados mostram diferenças na assinatura de miR entre as artérias, sugerindo que perfis específicos de expressão de miRs possam desempenhar um papel no comportamento vascular, bem como na fisiopatologia da aterosclerose.[EN] Atherosclerosis, a major cause of morbimortality, affects arteries diffusely. However, some vascular beds are preferably involved. In the last decade microRNAs (miRs) have emerged as key regulators of gene expression in physiological or pathophysiological processes. Here, we investigate whether different arteries, commonly affected by atherosclerosis, present specific miR expression signatures. For this purpose, thoraco-abdominal aortic (Ao) artery and common carotid (Ca) arteries - up to the bifurcation - of four healthy male Wistar rats were dissected. Total RNA was extracted with Trizol and enriched for small RNA fraction. MicroRNAs were then sequenced using a massive parallel sequencing (RNA-Seq) on Ion Torrent PGM platform. Data were analyzed using CLC Genomics Workbench software. We identified 266 mature miRs in Ao and 421 in Ca, 260 were common between arteries. Differential expression analysis (EDGE) showed increased expression (IE) of 16 miRs in Ao and reduced expression (RE) of 54 miRs in Ao, relative to Ca.The lists of differently expressed miRs were subjected to in silico functional analyzes: (1) computational target prediction, using miRWalk tool, identified 1,094 target genes for IE list and 3,574 for RE list; (2) gene-set enrichment analysis in the lists of putative target genes, using EnrichR tool, showed differences in enriched biological processes, such as response to shear stress, regulation of endothelial proliferation, smooth muscle metabolism, and response to FGF signaling (which were enriched in RE list); (3) construction of regulatory networks for differentially expressed miRs, using miRnet, identified metabolic pathway components differently regulated between arteries, such as inhibition of SIRT1 and increased expression of HIF1a in Ao. Taken together, our results show differences in miR signature between arteries, suggesting that specific expression profiles of miRs may play a role in vascular behavior as well as in atherosclerosis pathophysiology.