pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2016-26-1-5-12pulmo-667Research ArticleПЕРЕДОВАЯ СТАТЬЯEDITORIALГеномные технологии в пульмонологии: роль микроРНК в развитии бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легкихGenome technologies in pulmonology: a role of microRNA in asthma and COPD developmentМироноваЖ. А.MironovaZh. A.

д. м. н., профессор кафедры госпитальной терапии им. акад. М.В.Черноруцкого ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова» Минздрава России; тел.: (812) 338-78-98;

MD, Professor at M.V.Chernorutskiy Department of Hospital Internal Medicine, State Institution “Academician I.P.Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University”, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (812) 338-78-98;

zhanmir@mail.ruДьяченкоН. А.D'yachenkoN. A.

клинический ординатор кафедры госпитальной терапии им. акад. М.В.Черноруцкого ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова» Минздрава России; тел.: (905) 272-20-35

Resident Physician at M.V.Chernorutskiy Department of Hospital Internal Medicine, State Institution “Academician I.P.Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University”, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (905) 272-20-35;

diyachenko_nickolay@hotmail.comУлитинаА. С.UlitinaA. S.

старший научный сотрудник лаборатории медицинской генетики отдела молекулярно-генетических и нанобиологических технологий НИЦ ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова» Минздрава России; тел.: (921) 312-55-84

Senior Researcher at Laboratory of Medical Genetics, Division of Molecular and Nanobiological Technologies, Research Center of State Institution “Academician I.P.Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University”, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (921) 312-55-84

row-an@yandex.ruТрофимовВ. И.TrofimovV. I.

. м. н., профессор, зав. кафедрой госпитальной терапии им. акад. М.В.Черноруцкого ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова» Минздрава России; тел.: (812) 338-67-46;

MD, Professor, Head of M.V.Chernorutskiy Department of Hospital Internal Medicine, State Institution “Academician I.P.Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University”, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (812) 338-67-46

trofvi@mail.ruПчелинаС. Н.PchelinaS. N.

д. б. н., зав. лабораторией медицинской генетики отдела молекулярно-генетических и нанобиологических технологий НИЦ ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова» Минздрава России; тел.: (921) 304-81-87;

Doctor in Biology, Head of Laboratory of Medical Genetics, Division of Molecular and Nanobiological Technologies, Research Center of State Institution “Academician I.P.Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University”, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (921) 304-81-87; 

sopchelina@hotmail.comДубинаМ. В.DubinaM. V.

д. м. н., член-корр. РАН, зав. лабораторией нанобиотехнологий ФГБУ ВОиН «Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет Российской академии наук» Минобрнауки России; тел.: (812) 534-58-50;

MD, Associate Member of Russian Science Academy, Head of Laboratory of Nanobiotechnologies, Saint-Petersburg Federal National Research Academic University of Russian Science Academy; Ministry of Education and Science of Russia; tel.: (812) 534-58-50;

dubina@spbau.ruГБОУ ВПО «Первый Санкт Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова» Минздрава России: 197022, Санкт Петербург, ул. Льва Толстого, 6 / 8;РоссияAcademician I.P.Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University, Healthcare Ministry of Russia: 6 / 8, L'va Tolstogo str., Saint-Petersburg, 197089, RussiaRussian FederationГБОУ ВПО «Первый Санкт Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова» Минздрава России: 197022, Санкт Петербург, ул. Льва Толстого, 6 / 8; ФГБУ ВОиН «Санкт Петербургский национальный исследовательский академический университет Российской академии наук» Минобрнауки России: 194021, Санкт Петербург, ул. Хлопина 8 / 3РоссияAcademician I.P.Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University, Healthcare Ministry of Russia: 6 / 8, L'va Tolstogo str., Saint-Petersburg, 197089, Russia Saint-Petersburg Federal National Research Academic University of Russian Science Academy; Ministry of Education and Science of Russia: 8 / 3, Khlopina str., Saint-Petersburg, 194021, RussiaRussian Federation201619042016261512Copyright © Миронова Ж.А., Дьяченко Н.А., Улитина А.С., Трофимов В.И., Пчелина С.Н., Дубина М.В., 20162016Миронова Ж.А., Дьяченко Н.А., Улитина А.С., Трофимов В.И., Пчелина С.Н., Дубина М.В.Mironova Z.A., D'yachenko N.A., Ulitina A.S., Trofimov V.I., Pchelina S.N., Dubina M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/667

МикроРНК – это малые некодирующие молекулы РНК, которые влияют на экспрессию генов и таким образом участвуют в эпигенетической регуляции практически всех физиологических и патологических процессов. Примерно 1 800 микроРНК человека на сегодняшний день открыты, однако биологическая функция и белки-мишени для большинства из них остаются неизвестными. В рамках дыхательной системы микроРНК необходимы для развития легких и поддержания легочного гомеостаза на протяжении всей жизни. В последние годы была открыта главнейшая роль микроРНК в патогенезе различных заболеваний, в т. ч. бронхиальной астмы (БА), хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и рака легкого. Благодаря значительному прогрессу в изучении взаимодействий между генами и их продуктами с факторами окружающей среды стала очевидной огромная роль эпигенетической изменчивости – изменений экспрессии генов, не связанных с нарушением структуры ДНК, однако способных устойчиво передаваться в ряду поколений. Существуют 3 уровня эпигенетической регуляции и соответственно – 3 ее основных механизма: геномный (метилирование ДНК), протеомный (модификация гистонов) и транскриптомный (регуляция посредством РНК, в первую очередь микроРНК). Успехи в понимании роли микроРНК в дыхательной системе помогут пролить свет на новые перспективы в поиске терапевтических мишеней и диагностических маркеров для заболеваний респираторной системы, в частности БА и ХОБЛ.

MicroRNAs (miRNAs) are small noncoding RNA molecules that affect gene expression and thus take part in the epigenetic regulation of almost all physiological and pathological processes. About 1,800 human miRNAs have been discovered to date; however, biological functions and protein targets for the majority remain to be unknown. Within the respiratory system, miRNAs contribute to the lung growth and lifelong maintenance of pulmonary homeostasis. Recently, the leading role of miRNAs in pathogenesis of various pulmonary diseases has been found, including asthma, chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and lung cancer. Due to a significant progress in studying interactions between genes and their products and environmental factors, a great role of epigenetic variability, which is gene expression change not related to DNA damage, but could be inherited consistently, became apparent. There are three levels of epigenetic regulation corresponding to three main mechanisms: genomic (DNA methylation), proteomic (histone modification) and transcriptomic (regulation through RNA, primarily miRNA). Extending our knowledge on a role of miRNAs for the respiratory system could open new therapeutic targets and diagnostic markers for respiratory diseases, particularly asthma and COPD.

эпигенетический контрольмикроРНКбронхиальная астмахроническая обструктивная болезнь легкихсигаретный дымокружающая средаиммунный ответepigenetic regulationmicroRNAsasthmachronic obstructive pulmonary diseasecigarette smokeenvironmentimmune responseReferencesDurham A.L., Adcock I.M. Basic science: Epigenetic programming and the respiratory system. Breathe. 2013; 9 (4): 279–288.Durham A.L., Adcock I.M. Basic science: Epigenetic programming and the respiratory system. Breathe. 2013; 9 (4): 279–288.Горбунова В.Н., Пчелина С.Н., Шварцман А.Л. Введение в молекулярную медицину: учебное пособие. СПб: Издательство Политехнического университета; 2011: 214.Gorbunova V.N., Pchelina S.N., Shvartsman A.L. Introduction into molecular medicine: A study guide. Saint-Petersburg, Izdatel'stvo Politekhnicheskogo universiteta; 2011: 214 (in Russian).Pinney S.E. Mammalian Non-CpG Methylation: Stem Cells and Beyond. Biology (Basel). 2014; 3 (4): 739–751.Pinney S.E. Mammalian Non-CpG Methylation: Stem Cells and Beyond. Biology (Basel). 2014; 3 (4): 739–751.Tsicopoulos A., de Nadai P., Glineur C. Environmental and genetic contribution in airway epithelial barrier in asthma pathogenesis. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2013; 13 (5): 495–499.Tsicopoulos A., de Nadai P., Glineur C. Environmental and genetic contribution in airway epithelial barrier in asthma pathogenesis. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2013; 13 (5): 495–499.Barnes P.J., Corticosteroid resistance in patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 131 (3): 636–645.Barnes P.J., Corticosteroid resistance in patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 131 (3): 636–645.Lu T.X., Rothenberg M.E. Diagnostic, functional, and therapeutic roles of microRNA in allergic diseases. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 132 (1): 3–13.Lu T.X., Rothenberg M.E. Diagnostic, functional, and therapeutic roles of microRNA in allergic diseases. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 132 (1): 3–13.Chen Y., Verfaillie C.M. MicroRNAs: the fine modulators of liver development and function. Liver Int. 2014; 34 (7): 976–990.Chen Y., Verfaillie C.M. MicroRNAs: the fine modulators of liver development and function. Liver Int. 2014; 34 (7): 976–990.Hata A., Kang H. Functions of the bone morphogenetic protein signaling pathway through microRNAs (review). Int. J. Mol. Med. 2015; 35 (3): 563–568.Hata A., Kang H. Functions of the bone morphogenetic protein signaling pathway through microRNAs (review). Int. J. Mol. Med. 2015; 35 (3): 563–568.Oglesby I.K., McElvaney N.G., Greene C.M. MicroRNAs in inflammatory lung disease-master regulators or target practice? Respir. Res. 2010; 11: 148.Oglesby I.K., McElvaney N.G., Greene C.M. MicroRNAs in inflammatory lung disease-master regulators or target practice? Respir. Res. 2010; 11: 148.Rupani H., Sanchez-Elsner T., Howarth P. MicroRNAs and respiratory diseases. Eur. Respir. J. 2013; 41 (3): 695–705.Rupani H., Sanchez-Elsner T., Howarth P. MicroRNAs and respiratory diseases. Eur. Respir. J. 2013; 41 (3): 695–705.Pritchard C.C., Cheng H.H., Tewari M. MicroRNA profiling: approaches and considerations. Nat. Rev. Genet. 2012; 13 (5): 358–369.Pritchard C.C., Cheng H.H., Tewari M. MicroRNA profiling: approaches and considerations. Nat. Rev. Genet. 2012; 13 (5): 358–369.Кочетов А.Г., Жиров И.В., Масенко В.П. и др. Перспективы применения микроРНК в диагностике и терапии сердечной недостаточности. Кардиологический вестник. 2014; 10 (2): 62–67.Kochetov A.G., Zhirov I.V., Masenko V.P. et al. Perspectives of microRNA use for diagnosis and therapy of heart failure. Kardiologicheskiy vestnik. 2014; 10 (2): 62–67 (in Russian).Sinha A., Yadav A.K., Chakraborty S. et al. Exosome-enclosed microRNAs in exhaled breath hold potential for biomarker discovery in patients with pulmonary diseases. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 132 (1): 219–222.Sinha A., Yadav A.K., Chakraborty S. et al. Exosome-enclosed microRNAs in exhaled breath hold potential for biomarker discovery in patients with pulmonary diseases. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 132 (1): 219–222.Sessa R., Hata A. Role of microRNAs in lung development and pulmonary diseases. Pulm. Circ. 2013; 3 (2): 315–328.Sessa R., Hata A. Role of microRNAs in lung development and pulmonary diseases. Pulm. Circ. 2013; 3 (2): 315–328.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.