Recenti scoperte nel campo dell’epigenetica hanno dimostrato che i microRNA (miRNA) non regolati possono portare all’insorgenza di problematiche ortopediche e alla Scoliosi Idiopatica Giovanile. Lo studio del gruppo di Wang ha mostrato come un particolare miRNA, miR-151a-3p, potrebbe essere utilizzato come biomarker per la forma grave di questa patologia (qui una panoramica dei miRNA più interessanti).

Uno studio incentrato su pazienti con curvatura della colonna vertebrale

La Scoliosi Idiopatica Giovanile è una patologia determinata da fattori genetici il cui ruolo deve ancora essere definito. Ad oggi, l’unica alternativa terapeutica per i pazienti con una forma grave di questa malattia risulta essere l’intervento chirurgico, il quale risulta essere molto complesso e può produrre ripercussioni importanti sul lungo periodo. Per questa ragione, è importate potersi avvalere di validi elementi di screening per individuare precocemente l’insorgere della patologia.

Nello studio condotto da Wang et al., è stata presa in esame una popolazione di candidati composta da pazienti affetti da Scoliosi Idiopatica Giovanile con curvatura della colonna vertebrale grave o di media entità, insieme a dei pazienti sani che fungevano da controllo. È stato effettuato un primo sequenziamento dei campioni di siero alla ricerca dei miRNA e contestualmente sono stati prelevati dei campioni di tessuto osseo dalla colonna vertebrale posteriore.

I pazienti sono stati divisi in due coorti diverse. Una finalizzata al sequenziamento, composta da 10 pazienti AIS (5 gravi e 5 di media entità), l’altra focalizzata alla validazione tramite qPCR, composta da 80 pazienti AIS (40 gravi e 40 medi).

L’analisi dei miRNA

Lo studio condotto sulle sequenze di miRNA recuperate, unita a tecniche di bioinformatica, ha portato all’identificazione della sovra-regolazione di miR-151a-3p come elemento comune a tutti i pazienti con Scoliosi Idiopatica Giovanile. Analisi epigenetiche hanno mostrato che negli osteoblasti i livelli di questo miRNA sono influenzati dal grado di metilazione del promotore. Quando i livelli di metilazione sono bassi, si osserva un aumento delle concentrazioni di miR-151a-3p che sembra essere strettamente connesso all’aggravamento della curvatura della colonna vertebrale nei pazienti AIS.

Il rapporto tra miR-151a-3p e GREM-1

Gremlin-1 (GREM-1), una proteina coinvolta nell’omeostasi del tessuto osseo, ha tra le altre funzioni quella di inibire la proteina BMP-2, che promuove la differenziazione delle cellule staminali mesenchimali (MSC) in cellule del tessuto osseo. Dato che GREM-1 è a sua volta indotto da alti livelli di BMP-2, il bilanciamento delle concentrazioni di queste due proteine risulta essere particolarmente importanti nell’omeostasi del tessuto osseo.

Durante lo studio sembrerebbe che miR-151a-3p abbia la capacità di inibire l’espressione di GREM-1 negli osteoblasti, favorendo l’azione di BMP-2 e il conseguente deregolazione dell’omeostasi.

miR-151a-3p come nuovo possibile biomarcatore nella scoliosi idiopatica giovanile

Alla luce di questo studio, sembrerebbe che, nella continua ricerca di nuovi ed efficaci biomarcatori, miR-151a-3p sia il candidato ideale e potrebbe aiutare ad effettuare una diagnosi precisa e soprattutto precoce della scoliosi idiopatica giovanile.

Sebbene ulteriori studi siano necessari per comprendere meglio la patogenesi di questa malattia, sembrerebbe che i livelli di metilazione di miR-151a-3p, insieme alla sua interazione con GREM-1, possano aiutare a fare luce su questo meccanismo.

 

Wang Y, Zhang H, Yang G, Xiao L, Li J, Guo C. Dysregulated Bone Metabolism Is Related to High Expression of miR-151a-3p in Severe Adolescent Idiopathic Scoliosis. Biomed Res Int. 2020 Sep 26;2020:4243015. doi: 10.1155/2020/4243015. PMID: 33029507; PMCID: PMC7537684.