miR-125a, miR-139 and miR-324 contribute to Urocortin protection against myocardial ischemia-reperfusion injury

Abstract

Urocortin 1 y 2 (Ucn-1 y Ucn-2) han establecido acciones de protección contra las lesiones de isquemia-reperfusión (I / R) del miocardio. Sin embargo, poco se sabe sobre su papel en la regulación postranscripcional en el proceso de cardioprotección. Aquí, investigamos si los microRNAs desempeñan un papel en la cardioprotección inducida por urocortina. La administración de Ucn-1 y Ucn-2 al inicio de la reperfusión restauró significativamente la función cardíaca, como se evidenció ex vivo en corazones de rata perfundidos con Langendorff e in vivo en ratas sometidas a I / R. Los experimentos con microarrays y qRT-PCR determinaron que la adición de Ucn-1 en la reperfusión modulaba la expresión de varios miRNAs con un papel desconocido en la protección cardíaca. Ucn-1 mejoró la expresión de miR-125a-3p, miR-324-3p; Mientras tanto, disminuyó miR-139-3p. De manera similar, la infusión intravenosa de Ucn-2 en el modelo de rata de I / R imitó el efecto de Ucn-1 en miR-324-3p y miR-139-3p. El efecto de Ucn-1 implica la activación del receptor-2 del factor liberador de corticotropina, Epac2 y ERK1 / 2. Además, la sobreexpresión de miR-125a-3p, miR-324-3p y miR-139-3p promovió la desregulación de la expresión de los genes involucrados en la muerte celular y la apoptosis (BRCA1, BIM, STAT2), en la señalización de cAMP y Ca2 + (PDE4a, CASQ1 ), en estrés celular (NFAT5, XBP1, MAP3K12) y en metabolismo (CPT2, FoxO1, MTRF1, TAZ). En conjunto, estos datos revelan un nuevo papel de la urocortina en la protección del miocardio, que involucra la regulación postranscripcional con miRNAs.

Urocortin 1 and 2 (Ucn-1 and Ucn-2) have established protective actions against myocardial ischemia-reperfusion (I/R) injuries. However, little is known about their role in posttranscriptional regulation in the process of cardioprotection. Herein, we investigated whether microRNAs play a role in urocortin-induced cardioprotection. Administration of Ucn-1 and Ucn-2 at the beginning of reperfusion significantly restored cardiac function, as evidenced ex vivo in Langendorff-perfused rat hearts and in vivo in rat subjected to I/R. Experiments using microarray and qRT-PCR determined that the addition of Ucn-1 at reperfusion modulated the expression of several miRNAs with unknown role in cardiac protection. Ucn-1 enhanced the expression of miR-125a-3p, miR-324-3p; meanwhile it decreased miR-139-3p. Similarly, intravenous infusion of Ucn-2 in rat model of I/R mimicked the effect of Ucn-1 on miR-324-3p and miR-139-3p. The effect of Ucn-1 involves the activation of corticotropin-releasing factor receptor-2, Epac2 and ERK1/2. Moreover, the overexpression of miR-125a-3p, miR-324-3p and miR-139-3p promoted dysregulation of genes expression involved in cell death and apoptosis (BRCA1, BIM, STAT2), in cAMP and Ca2+ signaling (PDE4a, CASQ1), in cell stress (NFAT5, XBP1, MAP3K12) and in metabolism (CPT2, FoxO1, MTRF1, TAZ). Altogether, these data unveil a novel role of urocortin in myocardial protection, involving posttranscriptional regulation with miRNAs.