The Link between miR-96 Levels and the Developmental Dysplasia of the Hip

Abstract

Background: Developmental dysplasia of the hip (DDH) is a sophisticated skeletal disease ranging from subluxation to entire dislocation of the hip as a result of missing growth of the acetabulum and femur. DDH clearly has a multifactorial biological etiology. No doubt, one of them is genetic changes. MicroRNAs (miRNAs) are 21-23 nucleotides RNAs that show biological regulatory functions on a variety of basic physiological or pathological processes including bone formation. Although there have been many studies examining the relationship between bone metabolism and miRNAs, including miR-96, none of these studies, have been directed to the etiology of DDH. Methods: In our study, we aimed to investigate the relationship between miR-96 expression level and DDH. In this study, peripheral blood samples of 50 DDH and 80 DDH-free individuals under one-year-old were analyzed to investigatethe relationship between miR-96 expression level and DDH. Gene ontology (GO) and KEGG pathways enrichment analyses of miR-96 targeting genes were performed using available databases and R environment. Results: We found that miR-96 level in DDH patients was approximately 3 times lower in comparison to healthy individuals. Gene ontology enrichments of hsamir-96 targeting genes underline the involvement of this miRNA in many biological processes including the bone homeostasis. Obtained results indicate that the expression level of miR-96 in the DDH group significantly decreased compared to the control group and this may be linked to the etiology of DDH. Conclusion: Our work is the first study which aims to correlate the miR-96 level with DDH by investigating the miRNA level in plasma of patients and healthy individuals. In addition to our experimental data and enrichment analyses results for mir-96, considering the previous papers on miR-96 and osteogenesis, here we suggest that miR-96 may a role in the etiology of DDH.

Amaç: Gelişimsel kalça displazisi (GKD), asetabulum ve femurun büyüme defektinin bir sonucu olarak subluksasyondan kalça çıkığına kadar değişen karmaşık bir iskelet hastalığıdır. GKD'nin çok faktörlü biyolojik bir etiyolojisi vardır. Şüphesiz bunlardan biri de genetik değişimlerdir. MikroRNA'lar (miRNA'lar), kemik oluşumu da dahil olmak üzere çeşitli temel fizyolojik veya patolojik süreçlerde biyolojik düzenleyici işlevler gösteren 21-23 nükleotidli RNA'lardır. MiR-96 da dahil olmak üzere, kemik metabolizması ile miRNA'lar arasındaki ilişkiyi inceleyen birçok çalışma olmasına rağmen, bu çalışmaların hiçbiri GKD etiyolojisine yönelik değildir.Yöntem: Çalışmamızda miR-96 ekspresyon düzeyi ile GKD arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladık. Bu çalışmada, miR-96 ekspresyon düzeyi ile GKD arasındaki ilişkiyi araştırmak için bir yaş altındaki 50 GKD hastası ve 80 GKD'si olmayan bireyden periferik kan örnekleri analiz edildi. Mevcut veri tabanları ve R ortamı kullanılarak miR-96 hedef genlerinin gen ontolojisi (GO) ve KEGG yolları zenginleştirme analizleri yapıldı.Bulgular:GKD hastalarında miR-96 düzeyinin sağlıklı bireylere göre yaklaşık 3 kat daha düşük olduğunu bulduk. hsa-mir-96'yı hedefleyen genlerin gen ontoloji zenginleştirmeleri, bu miRNA'nın kemik homeostazı dahil birçok biyolojik sürece dahil olduğunu gösterdi. Elde edilen sonuçlar, GKD grubunda miR-96'nın ekspresyon seviyesinin kontrol grubuna göre önemli ölçüde azaldığını ve bunun DDH etiyolojisi ile bağlantılı olabileceğini göstermektedir.Sonuç: Çalışmamız, hasta ve sağlıklı bireylerin plazmasındaki miRNA düzeyini araştırarak miR-96 düzeyini GKD ile ilişkilendirmeyi amaçlayan ilk çalışmadır. mir-96 için deneysel verilerimiz ve zenginleştirme analiz sonuçlarımıza ek olarak, miR-96 ve osteogenez ile ilgili önceki makaleleri göz önünde bulundurarak, miR-96'nın GKD etiyolojisinde bir rolü olabileceğini düşünüyoruz.