O papel dos microRNAs na remodelação de órgãos na disfunção do trato urinário inferior

Fundo

Urgência, frequência e esvaziamento incompleto são os principais sintomas da disfunção do trato urinário inferior (LUT), incluindo síndrome de dor na bexiga/cistite intersticial (BPS) e síndrome da bexiga hiperativa (OAB). A hiperatividade do detrusor, que causa os sintomas da síndrome da bexiga hiperativa, é comumente observada em pacientes com obstrução da saída da bexiga. A disfunção do LUT está associada ao estresse celular, caracterizado por alterações na sinalização celular e consequentes alterações na expressão gênica levando ao remodelamento do órgão. Anteriormente, os pesquisadores mostraram que a sinalização mediada por NK1R era regulada negativamente em pacientes com BPS e microRNAs implicados (miRNAs) na regulação da expressão e função de NK1R.

MicroRNAs (miRNAs) estão rapidamente ganhando reconhecimento por seu papel em muitos processos biológicos e estados de doença. Os miRNAs são RNAs de fita simples não codificantes endógenos que regulam a expressão gênica por mecanismos pós-transcricionais. Os microRNAs regulam milhares de produtos de genes humanos, complicando os esforços para prever e validar funcionalmente seus alvos. Como os miRNAs são importantes para muitos processos biológicos básicos, qualquer desregulação em sua biogênese ou função pode evoluir para uma condição médica. Aqui, os pesquisadores se propõem a investigar o papel dos miRNAs na regulação gênica durante os distúrbios LUT.

A SBD crônica é uma síndrome clínica caracterizada por urgência/frequência, dor pélvica e inflamação na ausência de um agente detectável. Vários mecanismos patogenéticos foram postulados, mas acredita-se que um componente inflamatório esteja envolvido. O dano epitelial tem sido frequentemente invocado: a camada mucinosa da bexiga saudável é frequentemente comprometida em pacientes com BPS. Um evento inicial (toxina) pode causar aumento da permeabilidade urotelial, que por sua vez leva à sensibilização do nervo. A lesão celular resultante se propaga, levando a uma reação inflamatória autoperpetuante.

A urgência é um sintoma fundamental do trato urinário inferior e também um dos sintomas mais incômodos em homens que sofrem de hiperplasia prostática benigna e a resultante obstrução da saída da bexiga (BOO). Nas mulheres, a bexiga hiperativa é um distúrbio dinâmico e estima-se que 34% das mulheres acima de 40 anos apresentam sintomas significativos de armazenamento urinário. Em contraste com a BPS, os pacientes com hiperatividade não relatam dor na bexiga, embora a percepção de urgência e o desconforto surgido variem entre os indivíduos. Para facilitar o diagnóstico da SBD e sua distinção da DO e oferecer esquemas de tratamento específicos para cada distúrbio, é importante desvendar os mecanismos por trás da fisiopatologia dessas doenças.

Os resultados anteriores dos pesquisadores sugerem que o estado de doença da bexiga urinária humana é concomitante com alterações estruturais e funcionais no músculo liso e no urotélio. Em bexigas obstruídas, a resposta adaptativa do órgão é frequentemente acompanhada pela substituição de proteínas contráteis do músculo liso por suas isoformas não musculares ou embrionárias. Por outro lado, uma exposição contínua a neurotransmissores e baixo pH durante a inflamação na BPS induz uma significativa diminuição da regulação dos receptores de taquiquinina e proteínas de junções estreitas, que podem ser mediadas pelos miRNAs regulados positivamente.

Os pesquisadores propõem estabelecer os padrões individuais de expressão gênica característicos de BPS e bexigas hiperativas e acontráteis e determinar os mecanismos comuns das respostas celulares ao estresse. Eles estudarão o papel dos miRNAs na regulação da sinalização mediada por receptores, contratilidade e integridade epitelial nessas disfunções LUT, e delinearão as espécies de miRNA, características de cada complexo sintomático. Com base nessas informações, eles identificarão e validarão funcionalmente alvos gênicos de miRNAs em bexigas urinárias, a fim de fomentar o desenvolvimento de terapias customizadas. Comparando a expressão de miRNAs reguladores em bexigas hiperativas e acontráteis, os investigadores delinearão os fatores que influenciam a troca entre os dois programas. Usando pares de alvo miRNA/mRNA validados em modelos baseados em células de urotélio e músculo liso da bexiga, eles investigarão como a sinalização induzida por estresse persistente durante a doença afeta a expressão de miRNA e a função de suas proteínas alvo. As descobertas ampliarão o conhecimento dos mecanismos moleculares da disfunção do LUT e terão implicações para o diagnóstico e tratamento desses distúrbios.

Seleção de pacientes e processamento de amostras:

Quatro grupos de estudo serão definidos de acordo com as diretrizes internacionais e a terminologia do ICS: controles, BPS, hiperativo e acontrátil. Vinte pacientes clinicamente estáveis ​​pro grupo de estudo serão recrutados com base nos achados clínicos (escore internacional de sintomas da próstata (IPSS), diário da bexiga ao longo de 48 h, questionário O'Leary-Sant e escala visual analógica para dor). As biópsias serão obtidas em anestesia geral ou raquianestesia transuretralmente a partir da cúpula da bexiga com uma pinça de biópsia. As biópsias serão então congeladas em nitrogênio líquido ou submersas em RNAlater (Qiagen). Todos os pacientes serão submetidos a cirurgia independente deste estudo. O tecido da cúpula da bexiga para culturas celulares primárias será obtido de pacientes submetidos a cistectomia ou aumento da bexiga para disfunção da bexiga como última opção terapêutica após outras opções terapêuticas menos invasivas terem falhado. O tecido de controle será obtido de pacientes com câncer de bexiga, que não apresentam sintomas do trato urinário inferior, exceto hematúria. O RNA será extraído e os níveis de expressão dos genes selecionados serão analisados ​​usando Taqman realtime PCR e matrizes de expressão gênica (Applied Biosystems). Imagens de cálcio serão usadas para monitorar a ativação do receptor e os níveis de proteína analisados ​​por SDS-PAGE e Western Blotting. A distribuição tecidual dos receptores será analisada por imunocitoquímica.

Objetivo

Identificar e validar funcionalmente alvos gênicos de miRNAs na bexiga urinária, a fim de fomentar o desenvolvimento de terapias customizadas. Comparando a expressão de miRNAs reguladores em bexigas hiperativas e acontráteis, os investigadores delinearão os fatores que influenciam a troca entre os dois programas. Usando pares de alvo miRNA/mRNA validados em modelos baseados em células de urotélio e músculo liso da bexiga, eles investigarão como a sinalização induzida por estresse persistente durante a doença afeta a expressão de miRNA e a função de suas proteínas alvo. As descobertas ampliarão o conhecimento dos mecanismos moleculares da disfunção do LUT e terão implicações para o diagnóstico e tratamento desses distúrbios.

Métodos

O RNA será extraído e os níveis de expressão dos genes selecionados serão analisados ​​usando Taqman realtime PCR e matrizes de expressão gênica (Applied Biosystems). Imagens de cálcio serão usadas para monitorar a ativação do receptor e os níveis de proteína analisados ​​por SDS-PAGE e Western Blotting. A distribuição tecidual dos receptores será analisada por imunocitoquímica.