IDENTIFICAZIONE DI BIOMARCATORI EMATICI COINVOLTI NEL RIMODELLAMENTO DELLA PARETE AORTICA DOPO TRATTAMENTO DI ANEURISMI DELL’AORTA ADDOMINALE

INTRODUCTION: Abdominal Aortic Aneurysm (AAA) is a degenerative arterial disease. Currently, both surgical (RP) and endovascular interventions (EVAR) are the treatment of choice to prevent AAA rupture. The pathogenesis of AAA starts with the degradation of the extracellular matrix, this process weakens the aortic wall, while the inflammatory infiltration in vessel’s wall accelerates the aneurysm progression. MicroRNAs (miRNA) are composed of 21-23 nucleotide units that can specifically bind to messenger RNA (mRNA), regulating the expression of specific genes. Some authors have observed that, through this gene expression regulation system, a cluster genes are upregulated or downregulated in AAA patients. Some authors have also noted that exosomes, isolated from AAA patients, contain miRNAs that encode proteins which enhance aneurysm development. The circulating exosomal miRNA profile could represent a new marker of disease progression in patients operated for AAA. This study aims to investigate quantitative and qualitative variations of miRNA after surgical or endovascular treatment of AAA. This investigation hypothesizes the potential role of miRNA as predictors of aneurysmal progression or possible therapeutic targets to prevent aneurysmal pathology and enlargement. MATERIALS AND METHODS: This prospective, observational study considers patients affected by asymptomatic abdominal aortic aneurysm (AAA) admitted at the Vascular Surgery department of the University Hospital of Ferrara, between May and September 2023. All symptomatic or ruptured aneurysms were excluded. All patients enrolled underwent either elective open surgical or endovascular treatment (EVAR). The presence of exosomes and microRNA were investigated using molecular biology techniques in blood samples, collected the day before and three months after surgery. RESULTS: 10 patients underwent abdominal aortic aneurysm exclusion with aortic endoprosthesis. 12 patients underwent open surgical correction of abdominal aorta. No significant differences were detected in terms of age and comorbidities between the two examined groups. The analysis of circulating exosomes, isolated from blood collected at both time points, revealed homogeneous distribution of exosome’s diameter with an average size between 80 and 120 nm. Exosomes were analyzed for their miRNA content: a significant variability within patients operated for AAA was detected. Analyzing the subgroups of miRNA isolated, we found that the major functional areas where miRNA were involved were: remodeling (33%), inflammation (34%), and cellular aging processes (21%). No variations were observed between preoperative and postoperative miRNA at 3 months. CONCLUSIONS: miRNA regulation could represent an effective strategy to prevent the development and progression of aneurysmal pathology. However, the absence of mi-RNA variations between pre- and post-operative blood samples may signify that tissue regeneration processes are still in the midst of the inflammatory phase; a wider period between blood sample collection could be necessary to highlight their significance in vascular remodeling modulation. Further studies are needed to understand their mechanisms of action and to develop targeted therapeutic strategies to prevent AAA development or progression.

INTRODUZIONE L'Aneurisma dell'Aorta Addominale (AAA) è una malattia degenerativa che determina dilatazione del vaso. L'intervento chirurgico (RP) o l'intervento endovascolare (EVAR) sono i trattamenti per prevenire la rottura dell'AAA. La patogenesi dell'AAA coinvolge la degradazione della matrice extracellulare che indebolisce la parete dell'aorta e l'infiltrazione infiammatoria nelle pareti dei vasi accelera la progressione dell'aneurisma. I micro-RNA (miRNA) sono costituiti da unità di 21-23 nucleotidi che possono legarsi all'RNA messaggero (mRNA), regolando l'espressione di determinati geni. Alcuni autori hanno osservato che attraverso questo sistema di regolazione dell'espressione genica, si verifica un cluster di geni upregolati o downregolati nei pazienti con AAA. Inoltre è stato evidenziato che gli esosomi dei pazienti con AAA contengano miRNA che codificano proteine che contribuiscono allo sviluppo dell'aneurisma. Il trasporto di miRNA attraverso gli esosomi regola l'espressione di multipli geni bersaglio nelle cellule riceventi. Il profilo di espressione dei miRNA esosomiali circolanti può identificare nuovi marcatori per valutare la progressione e la gravità della malattia nei pazienti operati. L'obiettivo dello studio è investigare le variazioni quantitative e qualitative dei miRNA dopo il trattamento chirurgico o endovascolare degli AAA. Questa indagine ipotizza il loro potenziale coinvolgimento come predittori e bersagli terapeutici per prevenire la progressione della patologia aneurismatica. MATERIALI E METODI Studio prospettico osservazionale condotto in pazienti affetti da AAA, presso la Chirurgia Vascolare dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria di Ferrara, ricoverati tra maggio e settembre 2023. Sono stati arruolati pazienti con AAA asintomatico, escludendo quelli con aneurismi sintomatici o rotti. I pazienti sono stati sottoposti a trattamento chirurgico open (RP) o a trattamento endovascolare (EVAR) in elezione. E’ stata eseguita una ricerca della presenza e quantificazione di esosomi e microRNA mediante tecniche di biologia molecolare presenti a livello ematico sia prima che dopo l'intervento chirurgico a 3 mesi. RISULTATI Dei 22 pazienti totali, 10 pazienti sono stati sottoposti a EVAR e 12 pazienti sono stati sottoposti a correzione chirurgica open. Non sono state rilevate differenze significative per quanto riguarda età e comorbidità fra i due gruppi esaminati. Dall’analisi delle dimensioni degli esosomi circolanti isolati da sangue raccolti nei due tempi, è stato dimostrato che la distribuzione è omogenea confermando una dimensione media tra gli 80 e i 120 nm. Gli esosomi sono stati analizzati per il loro contenuto in miRNA. I dati hanno evidenziato una grandissima variabilità sia tra campioni dello stesso gruppo che tra campioni diversi. Si è proceduto ad effettuare una analisi raggruppandoli per macro aree di funzione evidenziando come le principali aree in cui i miRNA vanno ad agire sono il rimodellamento (33%), l’infiammazione (34%) e i processi di invecchiamento cellulare (21%). Non si è rilevata una variazione dei miRNA preoperatori e quelli post operatori a 3 mesi dall’intervento chirurgico. CONCLUSIONI La regolazione dei miRNA potrebbe rappresentare un'efficace strategia per prevenire lo sviluppo e la progressione della patologia aneurismatica. Sono necessari ulteriori studi per comprendere i meccanismi coinvolti e sviluppare strategie terapeutiche mirate che possano tradursi in benefici clinici significativi. Probabilmente il secondo tempo di prelievo scelto è ancora troppo a ridosso dell’intervento, quindi i processi di rigenerazione tissutale sono ancora nel pieno della fase infiammatoria. Pertanto dovremmo valutare l'espressione di specifici miRNA post operatori in un periodo di tempo più esteso per comprendere il significato nella modulazione dei processi di rimodellamento vascolare.