22. Januar 2021

Parkinson: zirkuläre RNA als Biomarker

Zirkuläre RNA (ziRNA) wurde erstmals als Biomarker für eine präzise Parkinsondiagnose untersucht. Ergebnisse einer in Movement Disorders veröffentlichten Studie zeigen ein verringertes Expressionslevel der ziRNA im peripheren Blut bei Parkinson-Erkrankten. 1

Lesedauer: 1,5 Minuten

Ein vielversprechender Ansatz für die labordiagnostische Bestätigung eines Parkinson-Syndroms ist die Diagnose über zirkuläre RNA (ziRNA). Sie ist ein nicht-kodierendes RNA-Molekül und reguliert Vorgänge der neuronalen Entwicklung und -Funktion. Im Zytoplasma moduliert sie die Genexpression, indem sie mikro-RNA (miRNA) und RNA-bindende Proteine bindet, die sonst die Entstehung neurodegenerativer Prozesse fördern.

Forscherinnen und Forscher haben nun in einer Studie erstmals ziRNA als diagnostischen Biomarker für eine Parkinsonerkrankung identifiziert: Sechs ziRNAs waren in mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMC) bei Betroffenen mit Parkinson weniger stark exprimiert als bei gesunden Personen. 1

Das Studiendesign

Insgesamt wurden Blutproben von 60 Personen mit diagnostiziertem idiopathischem Parkinson-Syndrom (52 % Frauen, im Mittel 64,5 Jahre alt) mit einer Kontrollgruppe verglichen. Aus den entnommenen Blutproben wurden PBMCs isoliert, die ziRNA extrahiert und

  • das Expressionslevel der ziRNA in PBMCs berechnet,
  • die Interaktion von ziRNA mit miRNA und RNA-bindenden Proteinen untersucht und
  • Signalwege identifiziert, die über miRNA reguliert werden. 1

ziRNAs bei Parkinson weniger stark exprimiert

Von den 48 verschiedenen ziRNAs, die in PBMCs nachgewiesen werden konnten, waren sechs ziRNAs in der Parkinson-Gruppe zusammen im Schnitt um 17 % herunterreguliert im Vergleich zur Kontrollgruppe. Und zwar unabhängig von Alter, Geschlecht, Dauer der Krankheit und Alter zu Beginn der Parkinsonerkrankung. 1

ziRNA interagiert mit zahlreichen miRNAs und Proteinen

Die sechs ziRNAs interagierten mit bis zu 38 miRNAs und 60 verschiedenen RNA-bindenden Proteinen. Diese Interaktionspartner umfassten Proteine, von denen bereits neurodegenerative Auswirkungen bekannt sind, wenn sie falsch reguliert werden. Das Ausmaß fehlerhaft regulierter ziRNA zieht also womöglich weitreichende biologische Folgen nach sich. 1

Proteine werden modifiziert, Transkriptionsfaktoren reguliert

Insbesondere die Netzwerke zwischen ziRNAs und miRNAs beeinflussen zahlreiche biologische Signalwege. Sie regulieren Schilddrüsenhormone, das Aktin-Zytoskelett, sie modifizieren Proteine, aktivieren oder hemmen Transkriptionsfaktoren und sie spielen eine Rolle beim Zelltod und bei der Stressantwort. 1

Sensitive und spezifische Parkinsondiagnose über ziRNAs möglich

Die Forscherinnen und Forscher äußern, dass sich die untersuchten ziRNAs im Falle einer falschen Regulierung bedeutend neuropathologisch auswirken können. Da die hier betrachteten ziRNAs in großer Menge im Gehirn exprimiert werden, sind die reduzierten Expressionslevel, die in der Parkinson-Gruppe gemessen wurden, sensitiv und spezifisch für die Parkinsondiagnose. Weitere Forschung ist dennoch nötig.  1

  1. Ravanidis et al.: „Differentially Expressed Circular RNAs in Peripheral Blood Mononuclear Cells of Patients with Parkinson’s Diseasein Movement Disorders (Januar 2021)

Bildquelle: © Getty Images/IvelinRadkov

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