Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1044510.32607/20758251-2016-8-1-21-33ReviewsОбзорыResearch ArticleMicroRNAs: The Role in Autoimmune InflammationМикроРНК: роль в развитии аутоиммунного воспаленияBaulinaN. M.БаулинаН. М.
Russian Federation
tati.90@mail.ruKulakovaO. G.КулаковаO. Г.
Russian Federation
tati.90@mail.ruFavorovaO. O.ФавороваO. O.
Russian Federation
tati.90@mail.ruPirogov Russian National Research Medical UniversityРоссийский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова МЗ РФRussian Cardiology Research and Production ComplexРоссийский кардиологический научно-производственный комплекс МЗ РФ1503201681VOL 8, NO1 (2016)ТОМ 8, №1 (2016)213317012020Copyright ©; 2016, Baulina N.M., Kulakova O.G., Favorova O.O.Copyright ©; 2016, Баулина Н.М., Кулакова O.Г., Фаворова O.O.2016Baulina N.M., Kulakova O.G., Favorova O.O.Баулина Н.М., Кулакова O.Г., Фаворова O.O.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10445

MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNA molecules that regulate gene expression at the post-transcriptional level through base-pairing predominantly with a 3’-untranslated region of target mRNA, followed by mRNA degradation or translational repression. Totally, miRNAs change, through a complex regulatory network, the expression of more than 60% of human genes. MiRNAs are key regulators of the immune response that affect maturation, proliferation, differentiation, and activation of immune cells, as well as antibody secretion and release of inflammatory mediators. Disruption of this regulation may lead to the development of various pathological conditions, including autoimmune inflammation. This review summarizes the data on biogenesis and the mechanisms of miRNA action. We discuss the role of miRNAs in the development and the action of the immune system, as well as in the development of an autoimmune inflammatory response. Special attention is given to the role of miRNAs in the autoimmune inflammation in multiple sclerosis, which is a serious socially significant disease of the central nervous system. Currently, a lot of research is focused on this problem.

МикроРНК - малые некодирующие РНК, контролирующие экспрессию генов на посттранскрипционном уровне за счет связывания с 3'-нетранслируемой областью мРНК-мишени с ее последующей деградацией или репрессией трансляции. Формируя сложную регуляторную сеть, микроРНК в совокупности изменяют экспрессию более 60% генов человека. МикроРНК являются ключевыми регуляторами иммунного ответа, воздействующими на процессы созревания, пролиферации, дифференцировки и активации клеток иммунной системы, на продукцию антител и высвобождение медиаторов воспаления. Нарушение этой регуляции может приводить к формированию различных патологических состояний, в том числе и аутоиммунному воспалению. В обзоре обобщены сведения о биогенезе и механизме действия микроРНК. Рассмотрена роль системы микроРНК в развитии и функционировании иммунной системы, а также участие микроРНК в развитии аутоиммунного воспалительного процесса. Особое внимание уделено роли микроРНК в развитии аутоиммунного воспаления при рассеянном склерозе - тяжелом социально значимом заболевании центральной нервной системы.

microRNAautoimmune inflammationmultiple sclerosisаутоиммунное воспалениемикроРНКрассеянный склерозThis work was supported by the Russian Science Foundation (project No. 14-14-00605).Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 14-14-00605).[1] Rebane A., Akdis C.A. // J. Allergy Clin. Immunol. 2013, V.132, P.15-26[2] Reinhart B.J., Slack F.J., Basson M., Pasquinelli A.E., Bettinger J.C., Rougvie A.E., Horvitz H.R., Ruvkun G. // Nature 2000, V.403, P.901-906[3] Kamanu T.K., Radovanovic A., Archer J.A., Bajic V.B. // Sci. Rep. 2013, V.3, P.2940[4] Eulalio A., Mano M. // J. Biomol. Screen. 2015, V.20, P.1003-1017[5] Meunier J., Lemoine F., Soumillon M., Liechti A., Weier M., Guschanski K., Hu H., Khaitovich P., Kaessmann H. // Genome Res. 2013, V.23, P.34-45[6] Zhuo Y., Gao G., Shi J.A., Zhou X., Wang X. // Cell Physiol. Biochem. 2013, V.32, P.499-510[7] Westholm J.O., Lai E.C. // Biochimie. 2011, V.93, P.1897-1904[8] Okamura K., Hagen J., Duan H., Tyler D., Lai E. // Cell. 2007, V.130, P.89-100[9] Valinezhad Orang A., Safaralizadeh R., Kazemzadeh-Bavili M. // Int. J. Genomics. 2014, V.2014, 970607[10] Vasudevan S. // WIREs RNA. 2012, V.3, P.311-330[11] Turchinovich A., Cho W.C. // Front. Genet. 2014, V.5, P.30[12] Vickers K.C., Palmisano B.T., Shoucri B.M., Shamburek R.D., Remaley A.T. // Nat. Cell Biol. 2011, V.13, P.423-433[13] Diao L., Marcais A., Norton S., Chen K.C. // Nucleic Acids Research 2014, V.42, P.e135[14] Ainiding G., Kawano Y., Sato S., Isobe N., Matsushita T., Yoshimura S., Yonekawa T., Yamasaki R., Murai H., Kira J. // J. Neurol. Sci. 2014, V.337, P.147-150[15] Shivdasani R.A. // Blood. 2006, V.108, P.3646-3653[16] Belver L., de Yebenes V.G., Ramiro A.R. // Immunity. 2010, V.33, P.713-722[17] Jia S., Zhai H., Zhao M. // Discov. Med. 2014, V.18, P.237-247[18] Fazi F., Rosa A., Fatica A., Gelmetti V., De Marchis M.L., Nervi C., Bozzoni I. // Cell. 2005, V.123, P.819-831[19] Fontana L., Pelosi E., Greco P., Racanicchi S., Testa U., Liuzzi F., Croce C.M., Brunetti E., Grignani F., Peschle C. // Nat. Cell. Biol. 2007, V.9, P.775-787[20] O’Connell R.M., Chaudhuri A.A., Rao D.S., Baltimore D. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009, V.106, P.7113-7118[21] Taganov K.D., Boldin M.P., Chang K.J., Baltimore D. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006, V.103, P.12481-12486[22] O’Neill L.A., Sheedy F.J., McCoy C.E. // Nat. Rev. Immunol. 2011, V.11, P.163-175[23] Zhang N., Bevan M.J. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010, V.107, P.21629-21634[24] Koralov S.B., Muljo S.A., Galler G.R., Krek A., Chakraborty T., Kanellopoulou C., Jensen K., Cobb B.S., Merkenschlager M., Rajewsky N. // Cell. 2008, V.132, P.860-874[25] O’Carroll D., Mecklenbrauker I., Das P.P., Santana A., Koenig U., Enright A.J., Miska E.A., Tarakhovsky A. // Genes Dev. 2007, V.21, P.1999-2004[26] Bronevetsky Y., Villarino A.V., Eisley C.J., Barbeau R., Barczak A.J., Heinz G.A., Kremmer E., Heissmeyer V., McManus M.T., Erle D.J. // J. Exp. Med. 2013, V.210, P.417-432[27] Zhu S., Pan W., Qian Y. // J. Mol. Med. (Berl.). 2013, V.91, P.1039-1050[28] Dai R., Ahmed S.A. // Transl. Res. 2011, V.157, P.163-179[29] Sethi A., Kulkarni N., Sonar S., Lal G. // Front. Genet. 2013, V.4, P.8[30] Baumjohann D., Ansel K.M. // Nat. Rev. Immunol. 2013, V.13, P.666-678[31] Rouas R., Fayyad-Kazan H., El Zein N., Lewalle P., Rothe F., Simion A., Akl H., Mourtada M., El Rifai M., Burny A. // Eur. J. Immunol. 2009, V.39, P.1608-1618[32] Salaun B., Yamamoto T., Badran B., Tsunetsugu-Yokota Y., Roux A., Baitsch L., Rouas R., Fayyad-Kazan H., Baumgaertner P., Devevre E. // J. Transl. Med. 2011, V.9, P.44[33] Xiao C., Calado D.P., Galler G., Thai T.H., Patterson H.C., Wang J., Rajewsky N., Bender T.P., Rajewsky K. // Cell. 2007, V.131, P.146-159[34] Thai T.H., Calado D.P., Casola S., Ansel K.M., Xiao C., Xue Y., Murphy A., Frendewey D., Valenzuela D., Kutok J.L. // Science. 2007, V.316, P.604-608[35] Hu R., O’Connell R.M. // Arthritis Res.Ther. 2013, V.15, P.202[36] Qu Z., Li W., Fu B. // Biomed. Res. Int. 2014, V.2014, P.527895[37] Singh R.P., Massachi I., Manickavel S., Singh S., Rao N.P., Hasan S., Mc Curdy D.K., Sharma S., Wong D., Hahn B.H. // Autoimmun. Rev. 2013, V.12, P.1160-1165[38] Zhu S., Pan W., Song X., Liu Y., Shao X., Tang Y., Liang D., He D., Wang H., Liu W. // Nat. Med. 2012, V.18, P.1077-1086[39] Zhao X., Tang Y., Qu B., Cui H., Wang S., Wang L., Luo X., Huang X., Li J., Chen S. // Arthritis Rheum. 2010, V.62, P.3425-3435[40] Perry M.M., Moschos S.A., Williams A.E., Shepherd N.J., Larner-Svensson H.M., Lindsay M.A. // J. Immunol. 2008, V.180, P.5689-5698[41] Stanczyk J., Ospelt C., Karouzakis E., Filer A., Raza K., Kolling C., Gay R., Buckley C.D., Tak P.P., Gay S. // Arthritis Rheum. 2011, V.63, P.373-381[42] O’Connell R.M., Kahn D., Gibson W.S., Round J.L., Scholz R.L., Chaudhuri A.A., Kahn M.E., Rao D.S., Baltimore D. // Immunity. 2010, V.33, P.607-619[43] Bergman P., James T., Kular L., Ruhrmann S., Kramarova T., Kvist A., Supic G., Gillett A., Pivarcsi A., Jagodic M. // J. Immunol. 2013, V.190, P.4066-4075[44] Lewkowicz P., Cwiklinska H., Mycko M.P., Cichalewska M., Domowicz M., Lewkowicz N., Jurewicz A., Selmaj K.W. // J. Neurosci. 2015, V.35, P.7521-7537[45] Matysiak M., Fortak-Michalska M., Szymanska B., Orlowski W., Jurewicz A., Selmaj K. // J. Immunol. 2013, V.190, P.5102-5109[46] Aggarwal S., Pittenger M.F. // Blood. 2005, V.105, P.1815-1822[47] Ponomarev E.D., Veremeyko T., Barteneva N., Krichevsky A.M., Weiner H.L. // Nat. Med. 2011, V.17, P.64-70[48] Guan H., Fan D., Mrelashvili D., Hao H., Singh N.P., Singh U.P., Nagarkatti P.S., Nagarkatti M. // Eur. J. Immunol. 2013, V.43, P.104-114[49] Liu S.Q., Jiang S., Li C., Zhang B., Li Q.J. // J. Biol. Chem. 2014, V.289, P.12446-12456[50] Zhu E., Wang X., Zheng B., Wang Q., Hao J., Chen S., Zhao Q., Zhao L., Wu Z., Yin Z. // J. Immunol. 2014, V.192, P.5599-5609[51] Murugaiyan G., da Cunha A.P., Ajay A.K., Joller N., Garo L.P., Kumaradevan S., Yosef N., Vaidya V.S., Weiner H.L. // J. Clin. Invest. 2015, V.125, P.1069-1080[52] Zhang R., Tian A., Wang J., Shen X., Qi G., Tang Y. // Neuromol. Med. 2015, V.17, P.24-34[53] Smith K.M., Guerau-de-Arellano M., Costinean S., Williams J.L., Bottoni A., Mavrikis Cox G., Satoskar A.R., Croce C.M., Racke M.K., Lovett-Racke A.E. // J. Immunol. 2012, V.189, P.1567-1576[54] Hanieh H., Alzahrani A. // Eur. J. Immunol. 2013, V.43, P.2771-2782[55] Mycko M.P., Cichalewska M., Machlanska A., Cwiklinska H., Mariasiewicz M., Selmaj K.W. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012, V.109, P.E1248-E1257[56] Du C., Liu C., Kang J., Zhao G., Ye Z., Huang S., Li Z., Wu Z., Pei G. // Nat. Immunol. 2009, V.10, P.1252-1259[57] Liu X., He F., Pang R., Zhao D., Qiu W., Shan K., Zhang J., Lu Y., Li Y., Wang Y. // J. Biol. Chem. 2014, V.289, P.28971-28986[58] Keller A., Leidinger P., Lange J., Borries A., Schroers H., Scheffler M., Lenhof H.P., Ruprecht K., Meese E. // PLoS One. 2009, V.4, e7440[59] Keller A., Leidinger P., Steinmeyer F., Stahler C., Franke A., Hemmrich-Stanisak G., Kappel A., Wright I., Dorr J., Paul F. // Mult. Scler. 2014, V.20, P.295-303[60] Cox M.B., Cairns M.J., Gandhi K.S., Carroll A.P., Moscovis S., Stewart G.J., Broadley S., Scott R.J., Booth D.R., Lechner- Scott J. // PLoS One. 2010, V.5, e12132[61] Otaegui D., Baranzini S.E., Armananzas R., Calvo B., Munoz-Culla M., Khankhanian P., Inza I., Lozano J.A., Castillo-Trivino T., Asensio A. // PLoS One. 2009, V.4, e6309[62] Sondergaard H.B., Hesse D., Krakauer M., Sorensen P.S., Sellebjerg F. // Mult. Scler. 2013, V.19, P.1849-1857[63] Waschbisch A., Atiya M., Linker R.A., Potapov S., Schwab S., Derfuss T. // PLoS One. 2011, V.6, e24604[64] Martinelli-Boneschi F., Fenoglio C., Brambilla P., Sorosina M., Giacalone G., Esposito F., Serpente M., Cantoni C., Ridolfi E., Rodegher M. // Neurosci. Lett. 2012, V.508, P.4-8[65] Hecker M., Thamilarasan M., Koczan D., Schroder I., Flechtner K., Freiesleben S., Fullen G., Thiesen H.J., Zettl U.K. // Int. J. Mol. Sci. 2013, V.14, P.16087-16110[66] Lindberg R.L., Hoffmann F., Mehling M., Kuhle J., Kappos L. // Eur. J. Immunol. 2010, V.40, P.888-898[67] Guerau-de-Arellano M., Smith K.M., Godlewski J., Liu Y., Winger R., Lawler S.E., Whitacre C.C., Racke M.K., Lovett-Racke A.E. // Brain. 2011, V.134, P.3578-3589[68] De Santis G., Ferracin M., Biondani A., Caniatti L., Rosaria Tola M., Castellazzi M., Zagatti B., Battistini L., Borsellino G., Fainardi E. // J. Neuroimmunol. 2010, V.226, P.165-171[69] Sievers C., Meira M., Hoffmann F., Fontoura P., Kappos L., Lindberg R.L. // Clin. Immunol. 2012, V.144, P.70-79[70] Siegel S.R., Mackenzie J., Chaplin G., Jablonski N.G., Griffiths L. // Mol. Biol. Rep. 2012, V.39, P.6219-6225[71] Haghikia A., Haghikia A., Hellwig K., Baraniskin A., Holzmann A., Decard B.F., Thum T., Gold R. // Neurology. 2012, V.79, P.2166-2170[72] Junker A., Krumbholz M., Eisele S., Mohan H., Augstein F., Bittner R., Lassmann H., Wekerle H., Hohlfeld R., Meinl E. // Brain. 2009, V.132, P.3342-3352[73] Meira M., Sievers C., Hoffmann F., Rasenack M., Kuhle J., Derfuss T., Kappos L., Lindberg R.L. // J. Immunol. Res. 2014, V.2014, 897249[74] Miyazaki Y., Li R., Rezk A., Misirliyan H., Moore C., Farooqi N., Solis M., Goiry L.G., de Faria Junior O., Dang V.D. // PLoS One. 2014, V.9, e105421[75] Aung L.L., Mouradian M.M., Dhib-Jalbut S., Balashov K.E. // J. Neuroimmunol. 2015, V.278, P.185-189