Authentication
VISI (2012) 20 (1) 838-852
Peranan Subtipe miRNA pada Keadaan Post Infark Miokardium
Christine Verawaty Sibuea
ABSTRACT
microRNAs (miRNAs) are single strands of non-coding RNA molecules
consisting of 20-24 nucleotides, and a post-transcriptional regulator of gene
expression by inhibiting translation of mRNA in protein synthesis or causing mRNA
degradation. Many studies have found the function of miRNAs in regulating various
growth and physiological functions and pathological conditions, even when
miRNAs increasingly involved in the regulation of physiological and pathological
conditions of the heart. In the pathophysiology of myocardial infarction, many
subtypes Mirna have an important role, as well as on the state of post-myocardial
infarction. Some cardiacspecific miRNAs, including mir-1, mir-133a, and mir-208,
plays an important role in maintaining growth and cardiac function, and in many
previous studies mir-1, mir-133a, mir-499, and mir-208 high in the blood of
patients with myocardial infarction compared with those from patients without
myocardial infarction. In addition, mir-21 has a protective effect against ischemia-
cell apoptosis. To test miRs role in human pathology, most studies using high-
through put method to analyze the expression of mir in clinical samples. Right now,
AntimiRNA oligonucleotides have become the tools necessary to research
miRNAdan also been suggested to be a potential therapeutic agent.
-------------
Key Words: microRNA, myocardial infarction, cardiacspecific miRNAs, antimiRNA
Pendahuluan
MicroRNAs (miRNAs) adalah untaian tunggal molekul RNA non-coding
yang terdiri dari 20-24 nukleotida, dan merupakan regulator ekspresi gen paska
transkripsi.1,2 Dengan bekerja pada pada mRNA, mereka menghambat translasi
mRNA dalam sintesis protein atau menyebabkan degradasi mRNA. miRNAs telah
ditemukan untuk mengatur berbagai fungsi perkembangan dan fisiologis
(misalnya diferensiasi stem sel, neurogenesis, haematopoiesis, immunoreaksi, dan
metabolisme (Fazi dan Nervi, 2008; Williams, 2008). Mereka terkait dengan
berbagai kondisi patologi; seperti kanker, penyakit autoimun, inflamasi dan
gangguan neurodegeneratif (Williams, 2008). Ada bukti yang menunjukkan bahwa
miRNAs juga semakin terlibat dalam regulasi fisiologis dan kondisi patologis
1
jantung (Scalbert dan Bril, 2008).
Infark miokardium telah lama menjadi penyebab utama kematian di negara
maju.Infark miokardium yang disebabkan oklusi arteri koroner merupakan
penyebab utama morbiditas dan mortalitas manusia. Hal ini dikarenakan
hilangnya aliran darah ke otot ventrikel kiri jantung setelah infark miokardium.3,4
Ada diperkirakan sebanyak 1.000 miRNAs disandikan oleh genom
manusia.4 Beberapa laporan terbaru menunjukkan bahwa miRNAs memainkan
peran penting dalam patofisiologi infark miokardium. Yang et al. menemukan
838
_____________
ISSN 0853-0203
VISI (2012) 20 (1) 838-852
bahwa mir-1, meningkat di dalam jantung manusia dengan penyakit jantung
koroner dan di dalam jantung tikus dengan infark miokardium. Perubahan ekspresi
hasil mir-1 di dalam jantung manusia dengan penyakit arteri koroner masih
kontroversial, karena penelitian terbaru telah menunjukkan bahwa ekspresi mir-1
cenderung down regulated di dalam jantung manusia dengan penyakit arteri
koroner. Keterlibatan potensi miRNAs di infark miokardium juga disarankan
dalam penelitian mir-126 pada tikus, di mana Wang et al. telah menemukan bahwa
tingkat kelangsungan hidup pada tikus mir-126 setelah infark miokardium
berkurang secara signifikan dibandingkan pada tikus liar. Peneliti juga
menemukan bahwa mir-29 memainkan peran penting dalam fibrosis jantung
selama proses perbaikan setelah infark miokardium. Dalam iskemia reperfusi in
vitro, ditemukan bahwa, di dalam hati tikus yang diinjeksikan dengan mir-21,
ukuran infark miokardium setelah iskemia reperfusi in vitro berkurang. Hebatnya,
ekspresi mir-21 secara signifikan down regulated di daerah infark, tapi up
regulated di daerah-daerah perbatasan. 5
Tabel 1 Studi tentang delesi miRNA-encoding genes dan gen yang berhubungan 6
Genes Functions Target Genes Phenotype after gene deletion
deleted
Further process pre-miRNA to Lethality in early embryonic stages,
Dicer-1 produce mature miRNA depletion of
multipotent stem celss, embryonics
stem cells
unable to diffrentiate, lost of
epigenetic silencing
of centromeric sequences.
A core component of the functional Lethality at mid-gestation, lethality in
Agronaute-2 miRNA-included early
silencing complex (miRISC) embryonic stages.
a cofactor that is required for Lethality ie early embryonic stages,
Dgcr8 Drosha function embryonic
stem cells unable to differentiate.
Encodes miR-1, promotes muscle Cardiac morphogenetic and
Mir-1-2 cell differentiation, HAND2, IRX5 electrophysiological
inhibits cell proliferation, controls defects, fatal with
the thickness of variablepenetrance.
the ventricular wall
Spesifically expressed in Leaky vessels, hemorrhage and partial
Mir-126 endothelium, governs vascular spred-1 embryonic
lethality, due to a loss of vascular
integrity and angiogenesis integrity and
defects in endothelial cell
proliferation, migration
and angiogenesis; the subset of
mutant animals
that survive displays ? Defective
cardiac neovascu-
839
_____________
ISSN 0853-0203
VISI (2012) 20 (1) 838-852
larization after myocardial infarction.
Spesifically expressed in mature Expanded lymphocyte B1 population,
Mir-150 lymphocytes, modula- c-Myb decreased
tes lymphocyte differentiation and lymphocyte B2, increased
immune response. immunoglobulin pro-
duction and increased c-Myb.
prominently expressed in many Defective adaptive immunity,fibrosis
Nir-155 hemopoietic cell types, c-MAF and
involved in mammalian innate and infiltration of the lung, defects in
adaptive immunity, germinal centre
reaction (decreased interleukin-2,
viral infection and oncogenesis. interferon-ϒ),
decreased production of
immunoglobulin.
nearly exclusively expressed in neutrophilia, which could be due to
Mir-223 bone marrow, modulates Mef2c expanded
hematopoietic diffrentiation as neutrophil progenitor population and
induced during leneage senescent
diffrentiation, a fine-tuner
ofgranulocyte production and characteristics.
the inflammatory responses.
Biogenesis microRNAs
miRs pendek ( ± 22 nukleotida) ditemukan sebagai regulator pada elegans
caenorhabditis. 2,3,7,8,9,10 Segera setelah penemuan mereka, peran penting dalam
mengatur ekspresi gen pada spesies lain, termasuk manusia telah dibuktikan.
Setiap miR mampu mengganggu ekspresi gen beberapa target dan sering terlibat
pada jalur yang sama. Oleh karena itu telah dihitung bahwa sekitar 30% dari gen
manusia diatur oleh miRs. Sebaliknya, gen masing-masing dapat menjadi target
beberapa miRs. Lebih dari 50% kasus terorganisir dalam transkripsi polisistronik.
Mereka sering terlokalisasi antara urutan intronik atau intergenik region.
Transkripsi mereka berada di bawah kendali faktor transkripsi klasik dan
dioperasikan oleh RNA polimerase II atau III. Transkrip primer (mir primer)
sampai dengan 1000 nukleotida panjang, dengan struktur hair pin pendek di
tengah dan mengalami pembelahan endonucleolitic oleh enzim ribonuklease III
yaitu Drosha, dan bertindak sebagai kofaktor yaitu DGCRG8/Pasha. Kemudian
diekspor ke sitoplasma oleh Exportin 5/RanGTP. Di dalam sitoplasma pra-mir
mengalami perpecahan endonukleolitik kedua oleh Dicer dengan produksi matur
double stranded mir. Salah satu filamen dari mir matur (untai pemandu)
dimasukkan ke dalam RNA Silencing Interfering Complex (RISC) melalui
interaksi dengan protein Argonaute dan diarahkan ke urutan komplementer lokal
di wilayah 3 UTR dari mRNA target. Aturan susunan tidak diperlukan antara mir
2,7,10
dan mRNA.
840
_____________
ISSN 0853-0203
VISI (2012) 20 (1) 838-852
Gambar 1 : Mekanisme biogenesis dan maturasi miRNA 7
Patogenesis Infark Miokardium
Semua manifestasi klinis fenomena infark miokardium sama, yaitu
ketidakseimbangan antara kebutuhan oksigen miokard dan suplai darah.
Patogenesis bentuk infark miokardium merupakan hasil dari kombinasi variabel
tingkat penyumbatan arteri koroner dengan konsekuensi pengurangan cadangan
pembuluh darah koroner dan peningkatan konsumsi oksigen miokard. Saat ini
ditetapkan bahwa penyumbatan arteri koroner adalah salah satu hasil dari lesi
aterosklerotik di pembuluh koroner konduktansi epikardial dengan atau tanpa
vasokonstriksi (angina stabil kronis) atau vasokonstriksi akibat resistensi
pembuluh koroner (penyakit jantung sindrom X).
Bentuk unstable dari Ischemia Heart Disease, secara umum diindikasikan
sebagai acute coronary syndromes (ACS), termasuk unstable angina, non-ST-
elevation myocardial infarction (NSTEMI) dan ST-elevation myocardial
infarction (STEMI). Dalam banyak kasus ACS, terdapat gangguan dari plak
aterosklerotik koroner atau oklusi trombus. Konsekuensi berkepanjangan oklusi
arteri koroner di ACS diwakili oleh nekrosis miokard, yaitu infark miokardium.
Iskemia miokard akut atau kronis dapat dipengaruhi oleh berbagai mekanisme
seperti myocardial stunning, myocardial hibernation, preconditioning dan
postconditioning. Istilah myocardial stunning mengacu pada keadaan gangguan
fungsi miokard setelah iskemia berkepanjangan bahkan setelah pemulihkan aliran
koroner normal. Myocardial hibernation adalah kondisi ketenangan metabolik
tanpa aktivitas kontraktil dari segmen miokard hipo-perfusi kronis. Setelah
841
_____________
ISSN 0853-0203
no reviews yet
Please Login to review.