Neue Erkenntnisse über Hypophosphatasie durch MicroRNAs
Forschung zeigt, dass miRNA Potenzial hat, um Hypophosphatasie zu diagnostizieren.
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Inhaltsverzeichnis
Hypophosphatasie (HPP) ist eine seltene genetische Störung, die durch Veränderungen im ALPL-Gen verursacht wird. Dieses Gen ist wichtig, weil es ein Enzym namens Gewebe-nicht-spezifische Alkalische Phosphatase (TNSALP) herstellt. Dieses Enzym findet man in vielen Teilen des Körpers, besonders in Bereichen, die Knochen und Zähne bilden, sowie in den Nieren und dem Gehirn. Wenn TNSALP nicht richtig funktioniert, kommt es zu einem Aufbau bestimmter Substanzen im Körper, was verschiedene Gesundheitsprobleme verursachen kann.
Menschen mit HPP können Symptome wie schwache Knochen, Gelenkschmerzen und Probleme mit den Zähnen haben. Bei Babys und kleinen Kindern kann das als Skelettprobleme auftreten, während Erwachsene unter Frakturen, chronischen Schmerzen und anderen Problemen leiden, die anderen Krankheiten ähneln können. Da die Symptome denen anderer Erkrankungen ähnlich sein können, wird HPP manchmal falsch diagnostiziert, was eine frühzeitige Erkennung erschwert.
Symptome von HPP
HPP betrifft Menschen unterschiedlich, abhängig davon, wie stark ihr Körper das TNSALP-Enzym fehlt. Symptome können bei Säuglingen und Kindern auftreten oder später im Leben. Bei Säuglingen sind die Symptome oft:
- Verzögerte Zahnentwicklung
- Zerbrechliche Knochen, die häufige Frakturen verursachen
- Schwäche in Muskeln und Gelenken
- Bewegungsprobleme
Bei Erwachsenen können die Symptome sein:
- Frakturen, die mit wenig oder gar kein Trauma passieren
- Anhaltende Muskelschmerzen
- Probleme mit den Zähnen, wie früher Zahnverlust
- Chronische Kopfschmerzen
Da die Symptome vage sein können und sich auf verschiedene Körperteile verteilen, kann HPP schwer zu diagnostizieren sein. Viele Patienten merken oft nicht, dass sie die Erkrankung haben, bis ernsthafte Gesundheitsprobleme auftreten.
Diagnose von HPP
Beim Bewerten eines Patienten auf HPP schauen Ärzte sich die Krankengeschichte an und führen körperliche Untersuchungen durch. Sie könnten Tests wie Röntgenaufnahmen oder Laboruntersuchungen anordnen, um die Werte der alkalischen Phosphatase im Blut zu überprüfen. Niedrige Werte dieses Enzyms können auf HPP hinweisen. Genetische Tests können die Diagnose bestätigen, indem sie Mutationen im ALPL-Gen identifizieren.
Die Diagnose von HPP bei Erwachsenen ist besonders schwierig, da sie Symptome haben können, die nicht direkt auf die Erkrankung hinweisen. Traditionelle Knochenscans oder Tests könnten keine klaren Antworten liefern, weshalb es wichtig ist, andere Bewertungsmethoden in Betracht zu ziehen.
Die Rolle von MikroRNAs bei HPP
Kürzlich haben Forscher kleine RNA-Moleküle, sogenannte MikroRNAs (miRNAs), untersucht, um zu sehen, ob sie helfen können, HPP zu identifizieren. MiRNAs sind an der Regulierung der Genexpression beteiligt und können beeinflussen, wie Proteine im Körper hergestellt werden. Sie könnten eine Rolle in verschiedenen biologischen Prozessen spielen, einschliesslich derer, die mit der Knochengesundheit zu tun haben.
Bei Patienten mit HPP könnten bestimmte miRNAs in unterschiedlichen Mengen verglichen mit gesunden Personen vorhanden sein. Die Identifizierung dieser spezifischen miRNAs könnte helfen, HPP zu diagnostizieren oder zu verstehen, wie die Erkrankung den Patienten betrifft. Bisher gibt es wenig Forschung zu miRNAs bei HPP-Patienten, was dieses Gebiet zu einem vielversprechenden Ansatz für weitere Studien macht.
Untersuchung der MiRNAs bei HPP
In einer Studie, die sich auf Erwachsene mit HPP konzentrierte, wollten die Forscher sehen, wie sich miRNAs zwischen Patienten und gesunden Personen unterscheiden. Sie sammelten eine Gruppe von Patienten, die bestätigte HPP-Fälle hatten, und verglichen ihre Blutproben mit denen von gesunden, alters- und geschlechtsangepassten Kontrollen.
Nach der Analyse der Blutproben fanden die Forscher mehrere miRNAs, die sich signifikant zwischen der HPP-Gruppe und den Kontrollen unterschieden. Das deutet darauf hin, dass diese miRNAs möglicherweise mit der Erkrankung assoziiert sind und potenziell bei der Diagnose helfen könnten. Die Forscher schauten sich auch an, wie diese miRNAs mit anderen klinischen Messungen wie den Werten der alkalischen Phosphatase und Vitamin B6 korrelierten.
Patientenmerkmale
Die Forschung umfasste insgesamt 24 Patienten, die mit HPP diagnostiziert wurden, und 24 gesunde Individuen. Beide Gruppen waren in Bezug auf Alter, Geschlecht und Body-Mass-Index (BMI) ähnlich. Die Patienten hatten niedrigere Werte der alkalischen Phosphatase in ihrem Blut im Vergleich zu den Kontrollen. Einige Patienten hatten auch erhöhte Werte von Vitamin B6, was mit ihrer Erkrankung in Verbindung stehen könnte.
Viele Patienten berichteten von einer Vorgeschichte von Frakturen, anhaltenden Schmerzen und anderen Gesundheitsproblemen. Die Forscher stellten fest, dass 55 % der Patienten eine familiäre Vorgeschichte von HPP hatten, was auf einen genetischen Zusammenhang hinweist.
Ergebnisse zu MiRNA-Werten
Die Studie enthüllte ein deutliches miRNA-Profil bei HPP-Patienten im Vergleich zu gesunden Individuen. Die Forscher identifizierten 84 miRNAs, die unterschiedlich exprimiert wurden, darunter sechs miRNAs, die sich signifikant unterschieden. Einige davon waren bekannt dafür, mit der Knochengesundheit in Verbindung zu stehen und spielten Rollen bei der Regulierung von zellulären Funktionen, die mit der Knochenbildung und -erhaltung zu tun haben.
Die Forscher beobachteten, dass bestimmte miRNAs mit den Werten der alkalischen Phosphatase und Vitamin B6 im Blut korrelierten, was weiter auf ihre potenzielle Bedeutung beim Verständnis von HPP hinweist.
Klinische Implikationen
Die Ergebnisse der Studie haben Auswirkungen sowohl auf die Diagnose von HPP als auch auf das Verständnis seiner Komplexität. Die Identifizierung spezifischer miRNAs, die mit der Erkrankung verbunden sind, kann neue Einblicke darin geben, wie HPP Patienten in verschiedenen Körpersystemen betrifft, nicht nur in den Knochen.
Ausserdem deutet die Forschung darauf hin, dass die Überwachung dieser miRNAs eine neue Möglichkeit bieten könnte, zu bewerten, wie gut ein Patient auf Behandlungen anspricht. Je mehr über den Zusammenhang zwischen miRNAs und HPP verstanden wird, desto mehr könnte das Potenzial entstehen, neue diagnostische Werkzeuge oder Therapien zu entwickeln, die darauf abzielen, die Erkrankung effektiver zu behandeln.
Fazit
Hypophosphatasie ist eine komplexe Störung, die zu einer Reihe von Symptomen führen kann, die sowohl Kinder als auch Erwachsene betreffen. Die Herausforderungen bei der Diagnose der Erkrankung verdeutlichen die Notwendigkeit weiterer Forschung, um ihre genetischen und molekularen Mechanismen zu verstehen. Die Erforschung von miRNAs bietet einen vielversprechenden Weg zu besserer Identifikation und möglicherweise neuen Methoden zur Behandlung von HPP.
Während Wissenschaftler weiterhin die Rolle von miRNAs in dieser und anderen Krankheiten untersuchen, gibt es Hoffnung auf genauere Diagnosen und verbesserte Behandlungsmöglichkeiten für die, die mit HPP leben. Mit laufender Forschung gibt es das Potenzial, mehr über diese seltene Krankheit und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit zu entdecken.
Titel: Circulating Micro-RNAs in Patients with Hypophosphatasia Results of the first micro-RNA analysis in HPP
Zusammenfassung: IntroductionAdult hypophosphatasia (HPP) patients present with diffuse heterogenous symptoms often mimicking rheumatological diseases or osteoporosis and therefore accompanied by delayed diagnosis. The aim of this study was to identify circulating miRNAs in adult HPP patients and to identify potential associations with clinical patients characteristics. MethodsWe utilized untargeted miRNA biomarker discovery by small RNA-sequencing to investigate cell-free miRNA profiles in 24 adult HPP patients (pathogenic variant of the ALPL gene, HPP-related clinical symptoms and repeatedly low ALP) and 24 healthy controls. ResultsPatients and CTRL were comparable in age (47.9{+/-}14.2 vs. 45.9{+/-}8.8y, p=0.980) and sex (55.5% vs. 47.8% females, p=1.000). In total, 91% of patients reported musculoskeletal pain, 41% diffuse neurological symptoms and 64% history of fractures. In total, 84 miRNAs were significantly differently expressed between HPP and CTRLs in next generation sequencing (NGS) analysis(p+0.8 or < -0.8) for validation using RT-qPCR, which verified 6 of 14 selected miRNAs (p
Autoren: Judith Haschka, Z. Messner, J. Feurstein, B. Hadzimuratovic, J. Zwerina, A. B. Diendorfer, M. Pultar, M. Hackl, M. Kuzma, J. Payer, H. Resch, R. Kocijan
Letzte Aktualisierung: 2024-07-17 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.17.24310437
Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.17.24310437.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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