Este estudo tem como objetivo realizar uma revisão detalhada dos avanços em pesquisa em NCRNA para doenças panvasculares nos últimos anos, sob os pontos de vista da pesquisa médica básica, clínica e translacional.
Artigo de revisão
Este estudo tem como objetivo realizar uma revisão detalhada dos avanços em pesquisa em NCRNA para doenças panvasculares nos últimos anos, sob os pontos de vista da pesquisa médica básica, clínica e translacional.
A doença panvascular é um tipo de distúrbio vascular multisistêmico, caracterizado principalmente por lesões vasculares ateroscleróticas como uma característica patológica comum, abrangendo doenças cardiovasculares, doenças cerebrovasculares e doenças vasculares periféricas, entre outras. O envolvimento crucial do RNA não codificante (ncRNA), especialmente microRNA, RNA longo não codificante e RNA circular, em diferentes tipos de doenças panvasculares tem sido estudado a fundo. Estudos recentes indicaram que essas moléculas reguladoras de RNA estão envolvidas nos mecanismos subjacentes às doenças panvasculares, modulando processos fisiopatológicos como função endotelial vascular, resposta inflamatória, apoptose e proliferação. No entanto, atualmente não existe uma revisão sistemática sobre o progresso da pesquisa do NCRNA em doenças panvasculares. Portanto, para fornecer uma discussão abrangente e sistemática sobre a importância do ncRNA em doenças panvasculares. Este estudo fornece uma síntese abrangente das pesquisas recentes sobre NCRNA em doenças panvasculares sob perspectivas básicas, clínicas e translacionalistas, com o objetivo de elucidar seus papéis biológicos específicos e mecanismos patogênicos. Esta revisão é favorável ao melhor desenvolvimento de tratamentos direcionados que visam o NCRNA em doenças panvasculares.
A doença panvascular (DVP) é um distúrbio vascular sistêmico caracterizado por disfunção endotelial, afetando órgãos vitais, incluindo coração, cérebro, rins, membros eaorta 1. Essa definição abrangente abrange doenças de pequenos vasos, microvasculares e venosas, bem como condições vasculares associadas a tumores, diabetes e distúrbiosimunológicos 1. Dependendo da área afetada, a DVP pode se manifestar como doença arterial coronária (DAC), doença cerebrovascular, doença arterial periférica ou doença polivascular, que afeta dois ou mais leitos vasculares (Figura 1). Diante dos fatores de risco prevalentes no estilo de vida, incluindo dietas não saudáveis, comportamento sedentário e tabagismo, a incidência de hipertensão, dislipidemia, diabetes e obesidade está aumentando, contribuindo para um aumento anual na prevalência de DPV.
Atualmente, os sistemas de prevenção e manejo do PVD são subótimos. As abordagens de diagnóstico e tratamento são derivadas principalmente dos resultados de estudos sobre doenças vasculares simples. Devido à pesquisa insuficiente sobre condições multivasculares, os tratamentos frequentemente dependem das estratégias secundárias de prevenção e dos objetivos de gerenciamento de riscos usados para doenças ateroscleróticas localizadas. Em ambientes clínicos, o manejo da DVP é fragmentado em várias especialidades, incluindo cardiologia, neurologia, cirurgia vascular e medicina intervencionista, que empregam uma abordagem especializada sem colaboração integrada e multidisciplinar ao longo de todo o ciclo da doença. Os mecanismos patobológicos da DPP envolvem disfunção endotelial, inflamação crônica e a migração e proliferação de células musculares lisas vasculares (VSMCs) (Figura 2). Pesquisadores estão ativamente buscando vias ou fatores que possam intervir nesses mecanismos para desacelerar a progressão da doença. Recentemente, o advento da bioinformática destacou o RNA não codificante (ncRNA) como detectores e reguladores chave em doençascardiovasculares 2. No DVP, o ncRNA desempenha um papel crítico por meio de vários mecanismos.
Comparados aos biomarcadores proteicos tradicionais ou análises genômicas de DNA, os ncRNAs oferecem vantagens distintas para o estudo de doenças panvasculares. Sua expressão é frequentemente altamente específica para o tecido e pode ser alterada dinamicamente em resposta a estados de doença, proporcionando uma janela mais precisa para processos patológicos. Além disso, sua notável estabilidade em fluidos extracelulares como sangue e plasma os torna excepcionalmente adequados como biomarcadores diagnósticos e prognósticos minimamente invasivos, oferecendo uma ferramenta potencial para avaliação integrada de risco em toda a árvore vascular. O potencial translacional dos ncRNAs está se expandindo rapidamente, especialmente em áreas emergentes como a edição de RNA. Os ncRNAs engenheirados podem funcionar tanto como RNAs guia quanto como componentes do sistema de entrega do editor, aumentando sinergicamente a eficiência, estabilidade e precisão da edição. No entanto, a maioria dos programas permanece em estágios pré-clínicos ou clínicos iniciais, e desafios como entrega in vivo , otimização da dosagem e avaliação abrangente do desempenho e segurança da edição exigem resolução adicional.
1. Estrutura e função do ncRNA
O Projeto Genoma Humano revelou que apenas 1,5% do genoma humano codifica proteínas, sendo a maioria considerada "não funcional"1. Projetos subsequentes como o ENCODE estabeleceram que uma grande parte desse DNA não codificante é transcrita em RNAs não codificantes de proteínas (ncRNAs), como miRNAs, lncRNAs e circRNAs. Avanços no sequenciamento de alta capacidade catalisaram a descoberta desses ncRNAs funcionais, iniciando uma nova era em suas pesquisas. Pesquisas sobre NCRNA e doenças cardiovasculares focam principalmente em miRNA, lncRNA ecircRNA 1. Além disso, o ncRNA é categorizado pelo comprimento em ncRNA longo (lncRNA, mais de 200 nucleotídeos) e ncRNA curto. A síntese do RNAn, um processo mediado pela RNA polimerase II por meio da transcrição e splicing semelhante ao RNA mensageiro (mRNA), é fundamentalmente regulada no nível transcricional. Os lncRNAs regulam a estrutura e função da cromatina, a transcrição gênica e a emenda e tradução de RNA por meio de interações com DNA, RNA ou proteínas. Além disso, os lncRNAs participam da formação e regulação funcional de organelas e condensadosnucleares 3. MiRNAs maduros, variando de 21 a 25 nucleotídeos, são produzidos pelo processamento Dicer de seus precursores, que têm aproximadamente 70 a 90 nucleotídeos de comprimento e apresentam uma estrutura em forma de grampo de cabelo. Os miRNAs, que não codificam proteínas, regulam a expressão gênica no nível pós-transcricional ao afetar a estabilidade e a tradução do mRNA, geralmente resultando na degradação ou inibição da traduçãodo mRNA 4. No entanto, a maioria dos circRNAs se origina de mRNAs codificadores de proteínas, com uma minoria derivada de ncRNAs. A produção de circRNAs é tipicamente vista como uma modificação adicional no processamento de mRNA. Nesse processo, a emenda pré-mRNA pelo mecanismo típico de espliciossomos resulta em mRNAs lineares, enquanto circRNAs se formam por meio da retro-emenda por elementos cis ou transfatores (por exemplo, ZC3H14). CircRNAs exônicos são predominantemente encontrados no citoplasma, enquanto circRNAs que incluem introns ou éxons residem principalmente no núcleo5. Os circRNAs funcionam atuando como esponjas de miRNA, esponjas proteicas ou formando complexos circRNA-proteína (circRNPs), influenciando assim as vias de sinalização. Além disso, circRNAs nucleares podem potencializar a ligação da RNA polimerase II para regular a transcrição dos genes do hospedeiro, impactando respostas e funções biológicassubsequentes 6.
Apesar de extensas pesquisas sobre ncRNA em várias categorias de DVP, incluindo DAC, doença cerebrovascular e doença arterial periférica, faltam revisões sistemáticas que examinem a relação entre NCRNA e DPV. Conduzir uma revisão abrangente das aplicações de NCRNA em pesquisas sobre DVP é crucial, pois ajuda a resumir pesquisas existentes e fornece novos insights e direções para estudos futuros (Figura 3).
2. NcRNA e aterosclerose
A aterosclerose é o mecanismo fisiopatológico mais comum e significativo na DPVP e continua sendo um foco principal para os pesquisadores. À medida que a relevância do ncRNA se revela, seu papel na formação da aterosclerose tornou-se um foco de pesquisa proeminente nos últimos anos.
3. NcRNA e CHD
A cardiopatia congénita é uma das principais causas de morte no mundo e o tipo mais prevalente de doença cardiovascular. A característica principal é o acúmulo de placas nas artérias coronárias, que obstrui o fluxo sanguíneo, causando sintomas como dor no peito e falta de ar. Estudos indicam que o NCRNA é crucial no início e progressão da DCC, regulando a expressão gênica e influenciando as respostas inflamatórias e funções celulares (Tabela 1).
4. NcRNA e doença cerebrovascular
Como componente crítico da DPV, a doença cerebrovascular é caracterizada por uma etiologia complexa e múltiplos fatores de risco. Este capítulo começará com os diferentes tipos e mecanismos de ncRNAs, explorando sistematicamente seus papéis nas doenças cerebrovasculares, aprofundando assim a compreensão da patogênese e oferecendo novas direções para pesquisas futuras em diagnóstico e tratamento (Tabela 2).
5. NcRNA e doença vascular periférica
Demonstrou que RNAs não codificantes (ncRNAs) desempenham papéis fundamentais não apenas no desenvolvimento da aterosclerose, mas também na fisiopatologia de doenças cardiovasculares e cerebrovasculares por meio de diversos mecanismos biológicos. Chen et al. construíram uma rede de RNA endógeno concorrente (ceRNA) relacionada ao sistema imunológico baseada em perfis de expressão GEO, revelando que uma rede composta por LINC00221, miR-17-5p, miR-20b-5p e CREB1 pode promover a doença oclusiva arterial periférica ao modular a infiltração de monócitos e macrófagos do tipoM1 64. Em um modelo murino de isquemia de membros, Huang et al. relataram que o lncRNA H19 se liga competitivamente ao miR-107 para aumentar o FADD, ativando assim a via da piroapoptose, enquanto simultaneamente promove a proliferação celular, migração, angiogênese e recuperação do fluxosanguíneo 65.
Múltiplos miRNAs também foram identificados como reguladores-chave na doença arterial periférica. Lee et al. observaram que o miR-548j-5p circulante foi significativamente reduzido em pacientes com DAP. Esse miRNA facilita a migração e formação de células progenitoras endoteliais ao modular a sinalização de NOS e SDF-1, promovendo assim aangiogênese 66. Na DAP diabética, Cheng et al. identificaram o miR-181a/b como mediador crítico da isquemia clínica do membro; Sua ablação reduziu o recrutamento de monócitos e prejudicou a regeneração vascular em membrosisquêmicos 67. Ahmed et al. relataram níveis elevados de miR-210 em músculos esqueléticos de pacientes com DAP, onde regula a respiração mitocondrial e a adaptação celular àhipóxia 68. Além disso, Cheng et al. mostraram que o miR-130b-3p promove a angiogênese ao suprimir a via BMP/TGF-β, sugerindo seu potencial como alvo terapêutico para mitigar a necrose do membro e o riscode amputação 69. Zaied et al. demonstraram ainda que o miR-93 potencializa a angiogênese ao ativar o G6PD e a via do fosfato pentose, levando a uma restauração do fluxo sanguíneo mais robusta do que o VEGF165a70. McCoy et al. revelaram que o miR-375, regulado para baixo na isquemia crítica do membro, tem como alvo o KLF5 para modular a sinalização do NF-κB e influenciar as respostasangiogênicas 71.
Em contraste com lncRNAs e miRNAs, a pesquisa sobre circRNAs em doenças vasculares periféricas ainda é limitada. No entanto, dado seu papel bem estabelecido em patologias cardiovasculares e cerebrovasculares, os circRNAs provavelmente também contribuem para a patogênese e o tratamento de condições vasculares periféricas, justificando investigações mecanicistas e translacionais adicionais.
Como uma classe de moléculas de RNA que não codificam proteínas diretamente, o ncRNA emergiu como uma área promissora no estudo do DVP. Essas doenças incluem aterosclerose, cardiopatia congénita, doença cerebrovascular e doença vascular periférica, caracterizada por disfunção endotelial vascular. Os ncRNAs influenciam significativamente o desenvolvimento e o tratamento dessas doenças ao regular a expressão gênica, modular respostas inflamatórias e regular a proliferação celular e a apoptose. Na aterosclerose, os miRNAs influenciam a progressão da doença por meio de mecanismos como inflamação, estresse oxidativo e formação de células de espuma, enquanto lncRNA e circRNA modulam a migração celular, a autofagia e as vias de sinalização, oferecendo novas direções para diagnóstico e intervenção precoce. Na DCC, os NCRas oferecem potenciais alvos para tratamentos precisos, influenciando a estabilidade da placa, a apoptose cardiomiócitária e as respostas inflamatórias. Pesquisas em doenças cerebrovasculares identificaram os papéis dos NCRNAs na regeneração vascular, neuroproteção e resposta inflamatória pós-lesão isquêmica cerebral, abrindo novas vias de tratamento para condições como AVC. Nas doenças vasculares periféricas, embora as pesquisas ainda estejam em desenvolvimento, evidências sugerem que os NCRNAs regulam angiogênese, metabolismo energético e fibrose, mostrando potencial de valor terapêutico.
Olhando para o futuro, a pesquisa em ncRNA enfrenta vários desafios. Primeiramente, as semelhanças e especificidades dos papéis dos ncRNAs em diferentes doenças exigem uma exploração profunda para descobrir suas redes regulatórias centrais. Em segundo lugar, muita pesquisa ainda está no nível do mecanismo básico; Traduzir essas descobertas em aplicações clínicas é uma direção crítica para o futuro. Além disso, com avanços em tecnologias de sequenciamento de alto rendimento e bioinformática, o desenvolvimento de métodos clínicos de detecção, marcadores diagnósticos e alvos terapêuticos para ncRNA terá oportunidades significativas. Especialmente no contexto da medicina de precisão e do tratamento personalizado, o ncRNA está prestes a se tornar um componente fundamental no diagnóstico e tratamento da DPV.
Em resumo, o papel do ncRNA na DPP é amplamente reconhecido. Ao aproveitar colaborações multidisciplinares, conduzir estudos clínicos em maior escala e integrar o ncRNA com abordagens de tratamento tradicionais, o campo está destinado a avançar significativamente, oferecendo diagnósticos mais precoces, tratamentos mais precisos e melhores resultados para a DPV.

Figura 1: Doença panvascular. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 2: O mecanismo da aterosclerose. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 3: RNAs não codificantes em doenças panvasculares. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.
Tabela 1: RNA não codificante e doença coronariana. Por favor, clique aqui para baixar esta Tabela.
Tabela 2: RNA não codificante e doenças cerebrovasculares. Por favor, clique aqui para baixar esta Tabela.
Os autores declaram que não há conflito de interesses.
Esse trabalho foi apoiado pelo Projeto de Plano de Ciência e Tecnologia de Zhanjiang (2021A1003-1), pelo projeto de pesquisa do Escritório Provincial de Medicina Tradicional Chinesa de Guangdong (20221441) e pela Fundação de Pesquisa Básica e Aplicada de Pesquisa Básica de Guangdong (nº 2023A1515010482). Weiyan Li: Conceitualação, Escrita - rascunho original. Lingyan Fang, Fengya Zeng e Jian Cao: Conceitualização, Escrita - revisão e edição; Can Chen: Redação - revisão e edição, supervisão, administração de projetos, aquisição de recursos. Todos os autores leram e aprovaram o manuscrito final.