Fiziskās aktivitātes ietekme uz cirkulējošo ekstracelulāro vezikulu mazo RNS saturu krūts vēža pacienšu un veselu sieviešu grupās

Abstract

Fiziskās aktivitātes organismā izraisa būtiskas fizioloģiskas izmaiņas un ir pierādīta to loma krūts vēža riska mazināšanā. Vairāki pētījumi liecina, ka fiziskās slodzes laikā palielinās ekstracelulāro vezikulu daudzums plazmā. Šīs vezikulas, kas izdalās no dažādiem šūnu tipiem, ir būtiski starpšūnu komunikācijas mediatori. Šī bakalaura darba mērķis bija izpētīt fizisko aktivitāšu ietekmi uz cirkulējošo ekstracelulāro vezikulu mazo RNS saturu krūts vēža pacientu un veselu sieviešu grupās, kas varētu sniegt ieskatu fizisko aktivitāšu labvēlīgās ietekmes iespējamos molekulāros mehānismos. Pētījums ietvēra EV izolāciju no dalībnieču plazmu paraugiem, to raksturošanu ar nanodaļiņu izsekošanas analīzi un transmisijas elektronu mikroskopiju, kā arī RNS izdalīšanu un sekvencēšanu. Rezultāti parādīja īpaši izteiktas izmaiņas miRNS, mRNS, un tRNS grupās akūtas slodzes ietekmē, ka arī virkni krūts vēža pacientes un veselas skrējējas diferenciējošu biomarķieru. Piemēram, miR-203a-3p un miR-205-5p, kurām literatūrā ir plaši aprakstītas tumorsupresoru lomas, bija izteikti paaugstinātas lielā daļā veselo skrējēju neatkarīgi no akūtas slodzes, tādējādi liecinot par ilgstoša aktīva dzīvesveida plaliekošo labvēlīgo ietekmi. Savukārt, onkogēnā miR-221-5p bija izteikti paaugstināta krūts vēža pacientēm un ar tendenci uz papildus līmeņa pieaugumu akūtas slodzes laikā, kas liek domāt par iespējamu divējādu fizisko aktivitāšu ietetekmi krūts vēža grupā.

Physical activity induces significant physiological changes in the body and has been shown to play a role in reducing breast cancer risk. Several studies have shown that exercise increases the amount of extracellular vesicles in plasma. These vesicles, which are released from different cell types, are important mediators of intercellular communication. The aim of this thesis was to investigate the effect of physical activity on the small RNA content of circulating extracellular vesicles in breast cancer patients and healthy women, which may provide insight into the molecular mechanisms underlying the beneficial effects of physical activity. The study involved the isolation of EVs from plasma samples of the participants, their characterisation by nanoparticle tracking analysis and transmission electron microscopy, as well as RNA isolation and sequencing. The results showed particularly pronounced changes in miRNA, mRNA, and tRNA clusters under acute loading, as well as a range of biomarkers differentiating breast cancer patients and healthy runners. For example, miR-203a-3p and miR-205-5p, for which tumour suppressor roles have been widely described in the literature, were markedly elevated in a large proportion of healthy runners independent of acute exercise, thus suggesting a plallelic beneficial effect of a prolonged active lifestyle. In contrast, oncogenic miR-221-5p was markedly elevated in breast cancer patients and trended towards additional levels during acute exercise, suggesting a possible dual effect of physical activity in the breast cancer group.