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Fragestellung: Für Osteoporose als systemische Skeletterkrankung sind eine Reduktion der Knochenmasse und eine Änderung der Mikrostruktur des Knochengewebes charakteristisch. Laut WHO ist Osteoporose eine der 10 häufigsten Erkrankungen weltweit. Etwa 75 Millionen Menschen in Europa, den USA und Japan sind betroffen. In diesem Zusammenhang ist die Untersuchung spezifischer microRNAs (miRNAs) in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht ein wichtiger Schritt für neue Therapieansätze. miRNAs tragen als nicht-kodierende, kurze RNA-Abschnitte zur Regulation von Genexpressionen, die wiederum zur Translationshemmung von bestimmten Proteinen führen zu einer Reihe von Krankheiten bei. Unsere Studie befasst sich mit der Identifizierung von spezifischen zirkulierenden miRNAs bei Patienten mit Osteoporose zur Etablierung von neuen Biomarkern in Serum.

Methodik: Die Isolation der miRNAs von Patientenseren erfolgte nach Aufklärung der Probanden mit einem Extraktionskit. Anschließend wurde die Transkription in c-DNA durchgeführt. Es wurden sowohl 10 Patienten mit Osteoporose und 10 gesunden älteren Patienten eingeschlossen. Nach Bildung eines jeweiligen Pools der Proben wurde ein Array durchgeführt, mit dem 84 verschiedene miRNAs analysiert werden konnten. Das Durchschnittsalter betrug 65 Jahre. Einzelanalysen erfolgten von allen Proben bei den aus dem Array identifizierten hoch oder runter regulierten miRNAs.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Mit dem durchgeführten PCR Array konnten fünf stark regulierte miRNAs bei Patienten mit Osteoporose im Vergleich zu gesunden Patienten identifiziert werden. Die Einzelanalysen zeigten bei Osteoporosepatienten eine signifikante bis zu 80% höhere Expression von miR-21-5p. Die Expression von miR-24-3p war bis zu 60% und die Expression von miR-100-5p bis zu 37% höher bei Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe. Im Gegensatz dazu war die Expression von miR-122-5p bei Patienten halb so hoch wie in den Kontrollproben. Weiterhin war die Expression von miR-124-3p um 60% niedriger in den Serumproben der Patienten.

Die Identifizierung von differentiell regulierten miRNAs ist von großem Interesse wegen ihrer möglichen Verwendung als Biomarker für klinische Entscheidungen. In unserer Studie konnten wir fünf spezifisch regulierte miRNAs identifizieren, die bei osteoporotischen Patienten eine Rolle spielen. Sie könnten das Potenzial als Biomarker für neue therapeutische Ansätze haben, was Gegenstand weitere Untersuchungen ist.