Aspirin treatment hampers the use of plasma microRNA-126 as a biomarker for the progression of vascular disease.

Achtergrond

MicroRNA (miR) zijn korte niet-coderende RNA's die functioneren als post-transcriptionele, negatieve regulatoren van genexpressie. Ze hebben een hoge stabiliteit in de circulatie door hun associatie met argonaut eiwit [1], high-density lipoprotein [2], of de opname in exosomen of microdeeltjes [3]. MiR profielen in de circulatie kunnen dienen als biomarkers voor ziekteprogressie, bijvoorbeeld bij acuut myocard infarct [4], myocarditis [5], acuut- en chronisch hartfalen [6].
MiR-126 is verrijkt in endotheelcellen [7], daarom werd gedacht dat veranderingen in de concentratie van miR-126 in plasma een merker zou kunnen zijn van endotheelfunctie in type 2 diabetes (DM2) [8] en coronaire hartziekte (CAD) [9]. Echter, ook bloedplaatjes bevatten miR-126 [10,11]. Deze studie onderzocht of bloedplaatjes een mogelijke bron zijn van circulerend miR-126 en hoe behandeling met aspirine de waarden ervan beïnvloedt in het plasma van patiënten met DM2.

Belangrijkste resultaten

• In vitro plaatjes activatie (geïnduceerd met arachidonzuur) veroorzaakte een aanzienlijke overdracht van miR-126 van de bloedplaatjes naar het plasma compartiment (P <0.01), hetgeen verhinderd werd door aspirine (P <0.01).
• In vivo plaatjesactivatie, gemeten bij patiënten met DM2 door de bepaling van de circulerende vorm van P-selectine (sP-sel), liet een significante correlatie zien tussen sP-sel en miR-126 na de placebo periode (P = 0.006, r = 0.446).
• Na behandeling met aspirine werd eveneens een significante correlatie gevonden (P = 0.003, r = 0.495), ongeacht de dosering van de aspirine (100 of 300 mg/dag).
• Van de helft van de DM2 patiënten bleken de bloedplaatjes niet te reageren op aspirine. Bij de patiënten die wel reageerden was de plaatjesactivatie geremd. De mate van plaatjesremming correspondeerde met een verlaging van het miR-126 niveau in plasma. Anderzijds, bij de patiënten die niet reageerden op aspirine was de plaatjesfunctie niet geremd en bleek de miR-126 concentratie ook niet gedaald.
• Om aan te tonen dat de miR-126 concentratie niet afkomstig was van endotheel, werd in dezelfde patiënten plasma’s een endotheel marker gemeten (von Willebrand factor of vWF). Er werd geen relatie aangetoond tussen vWF en het miR-126 niveau, wat bevestigt dat het miR-126 uit plaatjes afkomstig is.

Conclusie

Bloedplaatjes zijn een belangrijke cellulaire bron van circulerend miR-126. Remming van de plaatjesactivatie kan een confounder zijn bij het bestuderen van patiënten met manifest vaatlijden, zoals DM2, CAD of myocardinfarct. Het profiel van miRs in plasma is eerder een maat voor plaatjesactivatie dan voor activatie of beschadiging van het endotheel.

Redactioneel commentaar [12]

"Met de verstorende effecten van plaatjesremmers en andere medicatie die aggregatie kan beïnvloeden, zoals statines, dient rekening te worden gehouden om betrouwbare gegevens te verkrijgen over circulerende miRNAs.
Het moet nog worden bewezen of miR-126 de ideale biomarker kandidaat is voor vasculaire schade, maar het biedt interessante inzichten in en nieuwe gezichtspunten op hart-en vaatziekten. "

 

Referenties

1. Arroyo JD, Chevillet JR, Kroh EM, et al. Argonaute2 complexes carry a population of circulating microRNAs independent of vesicles in human plasma. Proc Natl Acad Sci USA 2011;108:5003–5008.
2. Vickers KC, Palmisano BT, Shoucri BM, et al. MicroRNAs are transported in plasma and delivered to recipient cells by high-density lipoproteins. Nat Cell Biol 2011;13:423–433.
3. Hunter MP, Ismail N, Zhang X, et al. Detection of microRNA expression in human peripheral blood microvesicles. PLoS One 2008;3:e3694.
4. Wang GK, Zhu JQ, Zhang JT, et al. Circulating micro-RNA: a novel potential biomarker for early diagnosis of acute myocardial infarction in humans. Eur Heart J 2010;31:659–666.
5. Corsten MF, Dennert R, Jochems S, et al. Circulating MicroRNA-208b and MicroRNA-499 reflect myocardial damage in cardiovascular disease. Circ Cardiovasc Genet 2010;3:499–506.
6. Tijsen AJ, Creemers EE, Moerland PD, et al. MiR423-5p as a circulating biomarker for heart failure. Circ Res 2010;106:1035–1039.
7. Solingen van C, Seghers L, Bijkerk R, et al. Antagomir-mediated silencing of endothelial cell specific microRNA-126 impairs ischemia-induced angiogenesis. J Cell Mol Med 2009;13:1577–1585.
8. Zampetaki A, Kiechl S, Drozdov I, et al. Plasma microRNA profiling reveals loss of endothelial miR-126 and other microRNAs in type 2 diabetes. Circ Res 2010;107:810–817.
9. Fichtlscherer S, De RS, Fox H, et al. Circulating microRNAs in patients with coronary artery disease. Circ Res 2010;107:677–684.
10. Landry P, Plante I, Ouellet DL, et al. Existence of a microRNA pathway in anucleate platelets. Nat Struct Mol Biol 2009;16:961–966.
11. Nagalla S, Shaw C, Kong X, et al. Platelet microRNA-mRNA coexpression profiles correlate with platelet reactivity. Blood 2011;117:5189–5197.
12. Cavarretta E, Chiariello GA, Condorelli G. Platelets, endothelium, and circulating microRNA-126 as a prognostic biomarker in cardiovascular diseases: per aspirin ad astra. Eur Heart J. 2013 Feb 7. [Epub]

Abstract

Aims
MicroRNA-126 (miR-126) facilitates angiogenesis and regulates endothelial cell function. Recent data suggest that miR-126 can serve as a biomarker for vascular disease. Although endothelial cells are enriched for miR-126, platelets also contain miR-126. In this paper, we investigated the contribution of platelets to the pool of miR-126 in plasma of patients with type 2 diabetes (DM2) and how this is affected by aspirin.

Methods and results
In vitro platelet activation resulted in the transfer of miR-126 from the platelet to the plasma compartment, which was prevented by aspirin. In vivo platelet activation, monitored in patients with DM2 by measuring soluble P-selectin, correlated directly with circulating levels of miR-126. The administration of aspirin resulted both in platelet inhibition and concomitantly reduced circulating levels of platelet-derived microRNAs including miR-126.

Conclusion
Platelets are a major source of circulating miR-126. Consequently, in patho-physiological conditions associated with platelet activation, such as diabetes type 2, the administration of aspirin may lead to reduced levels of circulating miR-126. Thus, the use of platelet inhibitors should be taken into account when using plasma levels of miR-126 as a biomarker.