microRNA (miRNA)- küçük boyutta, kodlanmayan RNA molekülleri sınıfına dahil olup, 21-23 nükleotit uzunluğunda olan, tek iplikli ve protein kodlamayan RNA molekülleridir. miRNA’ lar ilk olarak Ambros ve arkadaşla- rı tarafından 1993 yılında model bir organizma olarak kullanılan 1 mm uzun- luğundaki Caenorhabditis elegans’ın gelişimi üzerine yapılan çalışmalarda tespit edilmiştir. İnsanlarda 2600’den fazla olgun miRNA tanımlanmıştır (287).
miRNA öncelikle RNA Polimeraz II enzimiyle pri-miRNA formuyla çekirdekte sentezlenir, Drosha ve DCGR8 alt ünitesinin kompleks oluşturmasıyla primiRNA parçalanır ve pre-miRNA’ya dönüşür. Exportin 5 aracılığıyla pre-miRNA çekirdekten sitoplazmaya geçer ve burada Dicer en-
38
zimleriyle işlenerek miRNA ile uyarılan susturum kompleksini (miRNA- induced silencing complex) oluşturur. Bu kompleks ise daha sonra hedef mRNA molekülüne bağlanarak baskılama işlemini gerçekleştirir miRNA’lar genelde hedef mRNA’nın 3’ UTR bölgesindeki özgül yerlere bağlanarak post- transkripsiyonel düzeyde gen ekspresyonunu düzenlerler. miRNA’ların 5’UTR, kodlayan diziler ve promötör bölgeler ile interaksiyonları gösteril- mişösterilmisişlevlerini genelde 3’UTR bölgesi üzerinden gerçekleştirirler. miRNA-mRNA interaksiyonu ya mRNA degredasyonunu başlatır ya da pro- tein sentezini baskılar. mRNA’ların üzerindeki hedef bölgelerin çoğunluğu miRNA’lar ile kısmi baz uyumluluğu gösterir. Buna bağlı olarak, bir miRNA 100’e yakın farklı mRNA molekülünü hedefleyebilir ve farklı miRNA’lar aynı mRNA üzerinde birçok bağlanma noktasına sahip olabilir.
Olgun miRNA’nın ismini miRNA dizisinin yönü belirlemektedir. Ol- gunlaşmamışlstem loop yapısından oluşan, 5’-3’ yönündeki miRNA dizisi için 5p kısaltması kullanılırken, 3’-5’ yönündeki miRNA dizisi için 3p kısaltması kullanılır.
miRNA’ların insan genlerinin yaklaşık %30’unu negatif bir şekilde re- güle ettiği bilinmektedir. Bununla beraber, gelişim, çoğalma, farklılaşma, im- mün reaksiyon, apoptoz, tümörgenez, sinyal iletimi ve organ gelişimi gibi bir- çok farklı biyolojik olayda önemli rolleri oldukları anlaşılan miRNA’lar, hatalı regülasyonları nedeniyle farklı hastalık gruplarıyla ilişkilendirilmişlerdir. Fark- lı kanser tiplerinde, endometrioziste, diyabette, kardiyovasküler ve böbrek has- talıklarında karşımıza çıkan miRNA’ların hem tanı hem de tedavi amaçlı araştırmaları yapılmaktadır
miRNA’lar hem hücre içerisinde, hem de çoğu vücut sıvısı ve dolaşım- da bulunurlar (288) (289). Dolaşımdaki miRNA’ların, ekspresyon profillerinin sağlıklı ve hasta insanlar arasında önemli ölçüde farklılık gösterdiği saptanmış- tır (290). miRNA’lar artık birçok klinik bozukluk için noninvaziv tanı sağlama potansiyeli ile çeşitli kanserlerin belirlenmesi ve izlenmesi için klinik tanı aracı olarak önerilmektedir (291). Düzensiz miRNA ekspresyonu jinekolojik kanser- ler (292), uterin leiomyomlar (293), endometriozis (294), preeklampsi ve pre-
39
term eylem (295) (296) gibi jinekolojik ve obstetrik hastalıklarda araştırılmış- tır.
Genellikle endometriozis diğer kronik hastalıklarla kıyaslandığında geç tanı almaktadır. Çünkü kolay erişilebilir, non-invaziv bir tanı yöntemi yoktur. Spesifik miRNA’lar birçok çalışmada endometriozis için potansiyel biyolojik belirteçler olarak tanımlanmıştır. Bu miRNA’lar endometriozis patofizyoloji- sinde rol oynayan hedef genler ve fonksiyonel yollarla ilişkili bulunmuştur.
Tıbbi tedavilerin daha erken başlatılmasına ve hastalığın nüksünü lapa- roskopi kullanmadan izlenmesine olanak sağlamak için daha kolay erişilebilir ve noninvaziv doğru bir tanı yöntemine ihtiyaç vardır. Son 5-10 yılda önemli bir çalışma grubu, endometriozis için güçlü bir biobelirteç olarak miRNA’lara ışık tutmuşlar. Ancak bu miRNA’ların biolojik rolleri henüz bilinmemektedir.
Aday miRNA’ların seviyelerindeki farklılıklar gerçek zamanlı polime- raz zincir reaksiyonu (qRT-PCR) gibi tekniklerle doğrulanır. Ensometriozis hastalığında miRNA’lar ile yapılan çalışmalarda; miR-1, -29c, -34c, -100, - 141, -145, -183, -196b, -200a, - 200b, -200c, -202, -365 ve -375 endometriotik lezyonlarda up- veya down-regüle oldukları bildirilmiştir: (297) Bunlardan birkaçının anjiyogenezde, hücre proliferasyonunda, hücre adezyonunda, hücre invazyonunda ve epitelyal mezenkimal geçişte fonksiyon gösterdikleri sap- tanmıştır (297) (298). Hem epitelyal mezenkimal geçişi hem de anjiyogenez endometriotik lezyonların oluşumunda anahtar rol oynayan patofizyolojik bile- şenlerdir.
Hücre dışı miRNA’lar, dolaşım dahil çoğu vücut sıvısından izole (288). miRNA’ların hücreler arası iletişimde rol oynadıkları da bilinmektedir (299) (300). Hücre dışı miRNA’lar hücrelerden pasif olarak, eksozomlar ile veya mikroveziküller yoluyla aktif olarak salınırlar ve salınım sonrası lipoprotein veya Argonaute 2 gibi RNA-bağlayıcı proteinlerle kompleks hale gelirler (301) (302). Bu lipit ve protein kompleksleri miRNA’ları endojen RNase’lar tarafın- dan parçalanmasına karşı korurlar. miRNA’ların ötopik endometriyum ve en- dometriyal implantlar arasındaki iletişime aracılık ederek endometriotik lezyon gelişimini de etkileyebilmesi mantıklıdır. Uterustan uzakta bulunan endometri-
40
otik lezyonlar, potansiyel olarak dolaşımdaki miRNA’ların aracılık ettiği öto- pik endometriumdaki genlerin ekspresyonunu değiştirebilirler (303).
Hem kan hem de endometriotik dokularda değişmiş ekspresyona sahip miRNA’lar, muhtemelen hastalık patolojisi ile ilgilidir ve hastalık için uygun bir biyobelirteç olabilirler.
22.1 ENDOMETRİOZİS VE İNFERTİLİTEYLE BAĞLI miR- NA’LAR
Endometriozisin doğurganlık üzerindeki olumsuz etkisi iyi bilinmekte- dir; ancak, bu etkiden sorumlu moleküler mekanizmalar hala yeterince karakte- rize edilememiştir. Şiddetli hastalık, doğurganlığı doğrudan fiziksel yolla over ve Fallop tüpü arasında engel oluşturan pelvik adezyonlar ile etkiler. Hafif en- dometriozun azalmış endometriyal reseptivite ve implantasyona nasıl yol açtığı ile ilgili daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır (232). Önerilen mekanizmalar ara- sında anormal follikülogenez, immün ve hormonal düzensizlikler ve artmış ok- sidatif stress bulunmaktadır (304). miRNA çalışmaları, endometriozisin inferti- liteye katkısının altında yatan ayrıntıların ortaya çıkarılmasına yardımcı olmak- tadır.
Endometriozisli infertil kadınların ötopik endometriyumunlarında eksp- resyonu değişen genler arasında HOXA10, aromataz, progesteron reseptörleri (PGR), MMP'ler ve v3-integrin genleri bulunmaktadır (305) (306). miR-135 a/b, endometriozisli kadınlarda menstrüel siklusun prolifertaif fazı sırasında up-regule edilir ve mRNA hedefi olan HOXA10’un baskılanmasına neden olur (307). HOXA10 endometriyal reseptivite için gerekli olduğundan (308), bu endometrioziste düzensiz miRNA’nın implantasyon başarısızlığı ile nasıl bağ- lantılı olduğunu gösteren bir örnektir (307).
Diğer miRNA’lar, endometriozisin özelliği olan progesteron direncinde rol oynamaktadır. Progesteron, normal bir gebelik için gerekli olan endometri- yal hücre desidualizasyonunu indüklediğinden, progesteron direnci, endomet- riozis ve fertilite arasındaki ayrılmaz bir bağlantıyı temsil eder. Progesteron di- renci, hücre döngüsü düzenleyicilerini down-regüle edememe, artmış hücre proliferasyonu ve endometriyumda proinflamatuar durum ile ilişkilidir (309)
41
Endometrioziste progesteron direnci için başka bir mekanizma da, minimal / hafif endometriozisi olan infertil kadınlarda miR-196a ve MEK / ERK sinyal proteinlerinin up-regülasyonunu bildiren Zhou ve meslektaşları tarafından or- taya çıkarıldı ve up-regüle olan bu moleküllerin PGR ekspresyonunun down- regülasyonuna aracılık ettikleri gösterildi (310). Son zamanlarda, miR-194- 3p'nin endometriyumda PGR ekspresyonunu düşürdüğü, progesteron direncine katkıda bulunduğu ve minimal veya hafif endometriozisi olan kadınlarda desi- dualizasyonun azalmasına neden olduğu da gösterilmiştir (311). Diğer bir mo- lekül olan miR-125b'nin progesteron tarafından düzenlendiği gösterilmiştir ve hedef genlerinden biri olan MMP26'nın ekspresyonunu değiştirerek, in vitro fertilizasyon uygulanan kadınlarda endometriyal reseptiviteyi değiştirebildiği rapor edilmiştir (312). Sonuç olarak, çoklu miRNA'lar (let-7, miR-29c, miR- 125b, miR-135a / b, miR-194 ve miR-196a gibi) hem endometriozis hem de infertilite için ortak olan yollarda rol oynamaktadırlar.
22.2 ENDOMETRİOZİSTE FONKSİYONEL ROLÜ OLAN miRNA’LAR
Let-7 ailesi – Let-7 keşfedilen ilk insan miRNA’sıdır (313). Let-7 miRNA ailesi, insanlarda ve diğer hayvanlarda erken gelişimsel olaylara dahil olduğu bilinen sekiz diziden (let7a-i) oluşur. Let-7, hücre farklılaşmasının bir- çok temel sürecini düzenler ve hücresel yeniden programlamayı engelleyebilir (314). Let-7 ailesinin, Ras ailesi onkojenlerine gösterdikleri negatif regülasyo- nu nedeniyle bir tümör baskılayıcı olarak sınıflandırılmıştır ve let-7 miRNA ai- lesinin down- regülasyonunun birçok kanserde görülebildiği bildirilmiştir (315). miRNA let-7b'nin endometriozis hastalarının serumunda down-regüle olduğu yapılan çalışmalar ile tespit edilmiştir (316) (317).
miR-125b- Endometrioziste miRNA'ların bir başka işlevi de, enflama- tuar tepkinin değiştirilmesini içerir. Hem let-7b hem de miR-125b, endometri- ozisli kadınların dolaşımında artan TNF-alfa, IL-6 ve IL-1beta düzeylerini et- kileyerek inflamatuar sitokin sinyalini düzenlemektedirler (318). Prospektif bir çalışmada artmış IL-1beta'nın artmış endometriozis riski ile ilişkili olduğu gös- terilmiştir (319); IL-6, endometriozis ile ilişkili makrofajlar tarafından yüksek oranda sentezlenir ve endometrioz gelişiminde hücre göçünü etkilemektedir
42
(320) Let-7, miR-125b ve miR-200, apoptozu ve hücre proliferasyonunu kont- rol ederek kansere progresyon yollarında rol oynarlar (321). Aynı zamanda miR-125b'nin değişmiş ekspresyon düzeyi, löprolid asetat (GnRH analogu) te- davisinden sonra yumurtalık endometriomalarında da bildirilmiştir, bu da te- daviye yanıtın izlenmesinde bir biyobelirteç olma potansiyelini düşündürmek- tedir (322).
miR-145- endometriyal stromal hücrelerde ve endometriotik hücre hattı 12Z'de aşırı miR-145 ekspresyonunun hücre proliferasyonunu ve invaziv- liği inhibe ettiği gösterilmiştir (323).
miR-199a- miR-145'e benzer şekilde, miR-199a' nın aşırı ekspresyonu, endometriyal stromal hücrelerin adezyonunu, migrasyonunu ve invazyonunu azaltmıştır (324). Endometriozis dokusunda bu miRNA'nın up-regülasyonunun IKK / NF-κB yolunu baskılayarak ve IL-8'i down-regüle ederek hücre invaz- yonunda zayıflamaya neden olduğu gösterilmiştir (324).
miR-451- miR-451'in endometriozisteki rolü çeşitli çalışmalarda ince- lenmiştir. miR-451, hem insanların hem de indüklenmiş hastalığı olan babunla- rın serum ve dokularında up- regüle olduğu gösterilmiştir (294) (325) (326). Joshi ve meslektaşları, miR-451'in apoptozu baskılayan ve hücre proliferasyo- nunu artıran bir 14.3.3 proteinini kodlayan YWHAZ'a bağlanma yeteneğine sahip olduğunu göstermişlerdir (327). Bir primat endometrioz modelinde, sim- vastatin ile tedavi edilen babunlarda miR-451 seviyelerinde azalma olduğunun gösterilmesi, bu biyobelirtecin endometriozis tedavisine yanıtı izlemek için kullanılma potansiyelinin olduğunu düşündürmektedir (326).