J 2017

MicroRNA and mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis: Whole miRNome profiling of human hippocampus

BENCÚROVÁ, Petra, Jiří BALOUN, Kateřina MUSILOVÁ, Lenka RADOVÁ, Boris TICHÝ et. al.

Basic information

Original name

MicroRNA and mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis: Whole miRNome profiling of human hippocampus

Name in Czech

MikroRNA a mesiotemporální epilepsie s hipokampální sklerózou: Profilování celého miRNomu v lidském hipokampu

Authors

BENCÚROVÁ, Petra (703 Slovakia, belonging to the institution), Jiří BALOUN (203 Czech Republic, belonging to the institution), Kateřina MUSILOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Lenka RADOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Boris TICHÝ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Martin PAIL (203 Czech Republic, belonging to the institution), Martin ZEMAN (203 Czech Republic, belonging to the institution), Eva BRICHTOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Markéta HERMANOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Šárka POSPÍŠILOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Marek MRÁZ (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Milan BRÁZDIL (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution)

Edition

Epilepsia, Blackwell Science, 2017, 0013-9580

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

30100 3.1 Basic medicine

Country of publisher

United States of America

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

References:

Impact factor

Impact factor: 5.067

RIV identification code

RIV/00216224:14740/17:00095206

Organization unit

Central European Institute of Technology

UT WoS

000412197300016

Keywords (in Czech)

mesiotemporální epilepsie; miRNA profilování; NGS; miQPCR; hipokampální skleróza; predikce cílů

Keywords in English

Mesial temporal lobe epilepsy; MicroRNA profiling; NGS; miQPCR; Hippocampal sclerosis; Target prediction

Tags

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 12/4/2018 10:57, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Abstract

V originále

Objective: Mesial temporal lobe epilepsy (mTLE) is a severe neurological disorder characterized by recurrent seizures. mTLE is frequently accompanied by neurodegeneration in the hippocampus resulting in hippocampal sclerosis (HS), the most common morphological correlate of drug resistance in mTLE patients. Incomplete knowledge of pathological changes in mTLE+HS complicates its therapy. The pathological mechanism underlying mTLE+HS may involve abnormal gene expression regulation, including posttranscriptional networks involving microRNAs (miRNAs). miRNA expression deregulation has been reported in various disorders, including epilepsy. However, the miRNA profile of mTLE+HS is not completely known and needs to be addressed. Methods: Here, we have focused on hippocampal miRNA profiling in 33 mTLE+HS patients and nine postmortem controls to reveal abnormally expressed miRNAs. In this study, we significantly reduced technology-related bias (the most common source of false positivity in miRNA profiling data) by combining two different miRNA profiling methods, namely next generation sequencing and miRNA-specific quantitative real-time polymerase chain reaction. Results: These methods combined have identified and validated 20 miRNAs with altered expression in the human epileptic hippocampus; 19 miRNAs were up-regulated and one down-regulated in mTLE+HS patients. Nine of these miRNAs have not been previously associated with epilepsy, and 19 aberrantly expressed miRNAs potentially regulate the targets and pathways linked with epilepsy (such as potassium channels, gama-aminobutyric acid, neurotrophin signaling, and axon guidance). Significance: This study extends current knowledge of miRNA-mediated gene expression regulation in mTLE+HS by identifying miRNAs with altered expression in mTLE+HS, including nine novel abnormally expressed miRNAs and their putative targets. These observations further encourage the potential of microRNA-based biomarkers or therapies.

In Czech

Cíle: Mesiotemporální epilepsie (mTLE) je závažné neurologické onemocnění projevující se opakovanými záchvaty. mTLE je často doprovázená poškozením hipokampálních neuronů vedoucím ke vzniku hipokampální sklerózy (HS), nejčastějšího morfologického korelátu rezistence k léčbě u mTLE pacientů. Neúplná znalost patologických změn v mTLE+HS komplikuje terapii. Mezi patologické mechanizmy zapojené do mTLE+HS se může radit abnormální regulace genové exprese, včetně posttranskripčních drah zahrnujících mikroRNA(miRNA). Změny v expresi miRNA jsou spájený s různými onemocněními včetně epilepsie. miRNA profil u mTLE+HS, však není doposud důkladně prozkoumán a je proto potřeba se na něj zaměřit. Metody: Zaměřili jsme se na profilování miRNA v hipokampu 33 pacientů s mTLE+HS a devíti post mortem kontrol, za účelem odhalit abnormálně exprimované miRNA. V této práci jsme značně snížili technickou chybu analýzy (nejčastější zdroj falešné pozitivity v profilování miRNA) kombinací dvou rozdílných metod stanovení profilů miRNA, konkrétně sekvenace nové generace a polymerázové řetězové reakce v reálním čase specificky navržené k analýze miRNA. Výsledky: Kombinací těchto metod bylo identifikováno a validováno 20 miRNA se změněnou expresí v lidském epileptickém hipokampu; 19 miRNA mělo zvýšenou expresi a jedna byla snížená u mTLE+HS pacientů. Devět z těchto miRNA bylo v minulosti asociováno s epilepsii a 19 miRNA se změněnou expresí potenciálně regulují cíle a dráhy spájené s epilepsii (jako jsou sodíkové kanály, gama-amino máslová kyselina, neurotrofinová signalizace a směrování axonů) Význam: Tato práce rozšiřuje současné poznání v oblasti regulace genové exprese pomocí miRNA v mTLE+HS, identifikací miRNA se změněnou expresí v mTLE+HS, včetně devíti dosud neobjevených miRNA se změněnou expresí a jejích předpokládaných cílů. Tyto informace podporují předpoklad vzniku diagnostických markérů a terapie na bázi miRNA.

Links

GA16-04726S, research and development project
Name: miRNA a biochemické dráhy v epilepsii
Investor: Czech Science Foundation
LM2015091, research and development project
Name: Národní centrum lékařské genomiky (Acronym: NCLG)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR
LQ1601, research and development project
Name: CEITEC 2020 (Acronym: CEITEC2020)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR
MUNI/A/1044/2015, interní kód MU
Name: miRNA jako biomarker meziotemporální epilepsie (Acronym: microRNA jako biomarker MTLE)
Investor: Masaryk University, Category A