Abstrakt
Úvod. Ischémia končatín predstavuje kontinuum od chronickej hypoperfúzie až po akútnu artériovú oklúziu, pričom jej závažné formy sú spojené s vysokou morbiditou a mortalitou. Spoľahlivé molekulové markery odrážajúce závažnosť ischemického poškodenia svalového tkaniva v súčasnosti chýbajú a úloha mikroRNA v pokročilej ischémii kostrového svalstva zostáva nedostatočne charakterizovaná.

Pacienti a metódy. Táto štúdia bola založená na sekundárnej analýze verejne dostupných údajov z RNA sekvenovania (dataset GSE120642). Analyzované boli biopsie m. gastrocnemius od zdravých kontrol (n = 15), pacientov s intermitentnou klaudikáciou (n = 20) a pacientov s kritickou ischémiou končatín (n = 16). Diferenciálna expresia génov bola hodnotená pomocou nástroja DESeq2. Vybrané mikroRNA boli analyzované pomocou kriviek prevádzkovej charakteristiky prijímača a následne zlúčené do multivariačného logistického regresného modelu. Funkčné obohatenie experimentálne validovaných cieľových génov mikroRNA z databázy miRTarBase (n = 418) bolo vykonané s využitím kolekcie MSigDB Hallmark.
Výsledky. Transkriptomická analýza odhalila jasný molekulový gradient zodpovedajúci závažnosti ischémie. Štyri mikroRNA (miR-3606, miR-198, miR-1244-2 a miR-133b) preukazovali konzistentnú upreguláciu pri kritickej ischémii končatín a preukázali vysokú rozlišovaciu schopnosť medzi závažnou ischémiou, zdravým svalovým tkanivom a intermitentnou klaudikáciou (plocha pod krivkou = 0,97 – 0,98). Analýza obohatenia identifikovala dráhy súvisiace s apoptózou, hypoxiou, zápalovou signalizáciou a remodeláciou tkaniva.
Záver. Bol identifikovaný panel štyroch mikroRNA spojený s pokročilým ischemickým poškodením svalového tkaniva, pričom dve mikroRNA (miR-3606 a miR-1244-2) neboli s týmto stavom doteraz spájané. Zistenia poskytujú nový molekulárny pohľad na patofyziológiu ischémie končatín a podporujú ďalší výskum mikroRNA ako potenciálnych prognostických biomarkerov pri ischémii končatín (tab. 1, obr. 4, lit. 19). Text v PDF www.lekarskyobzor.sk.
Kľúčové slová: končatinová ischémia, ischemické poškodenie, mikroRNA, kostrový sval, biomarkery, profilovanie génovej expresie.
Lek Obz 2026, 75 (5): 120-125

MicroRNAs as biomarkers of limb ischemia

Abstract
Introduction. Limb ischemia represents a continuum from chronic hypoperfusion to acute arterial occlusion, with severe forms associated with high morbidity and mortality. Reliable molecular markers reflecting the severity of ischemic muscle injury are currently lacking, and the role of microRNAs in advanced skeletal muscle ischemia remains insufficiently characterized.
Patients and Methods. This study was based on a secondary analysis of publicly available RNA sequencing data (dataset GSE120642). Gastrocnemius muscle biopsies from healthy controls (n=15), patients with intermittent claudication (n=20), and patients with critical limb ischemia (n=16) were analyzed. Differential gene expression was assessed using DESeq2. Selected microRNAs were evaluated by receiver operating characteristic (ROC) curve analysis and combined into a multivariate logistic regression model. Functional enrichment of experimentally validated microRNA targets from the miRTarBase database (n=418) was performed using the MSigDB Hallmark collection.
Results. Transcriptomic analysis revealed a clear molecular gradient corresponding to ischemic severity. Four microRNAs (miR-3606, miR-198, miR-1244-2, and miR-133b) exhibited consistent upregulation in critical limb ischemia and demonstrated strong discriminatory ability between severe ischemia and both healthy muscle and intermittent claudication (area under the curve = 0.97 – 0.98). Enrichment analysis highlighted pathways related to apoptosis, hypoxia, inflammatory signaling, and tissue remodeling.
Conclusion. A four-microRNA panel associated with advanced ischemic muscle injury was identified, including two microRNAs (miR-3606 and miR-1244-2) not previously linked to this condition. These findings provide new molecular insight and support further investigation of microRNAs as potential prognostic biomarkers in limb ischemia (Tab. 1, Fig. 4, Ref. 19). Text v PDF www.lekarskyobzor.sk.
KEY WORDS: limb ischemia, ischemic injury, microRNA, skeletal muscle, biomarkers, gene expression profiling.
Lek Obz 2026, 75 (5): 120-125

Ema MACEJKOVÁ 1, Peter ARTIMOVIČ 2, Tímea HOLOVAČ 1, Mária MAREKOVÁ 2, Martina ZAVACKÁ 1

1 Department of Vascular Surgery, UPJŠ LF and VÚSCH, a.s., Košice, Slovakia, head of department doc. MUDr. M. Zavacká, PhD., MPH, MBA
2 Department of Medical and Clinical Biochemistry, UPJŠ LF, Košice, Slovakia, head of department prof. Ing. M. Mareková, CSc.