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Zielsetzung und Fragestellung: Die traumatische Rückenmarksverletzung (spinal cord injury, SCI) stellt eine schwerwiegende Verletzungsform nach Trauma dar und führt zu langfristiger Behinderung sowie einer erheblichen sozioökonomischen Belastung. Über die primäre mechanische Läsion hinaus führen sekundäre Schadenskaskaden wie Apoptose, oxidativer Stress und Inflammation zu einer Progression des Gewebeschadens. Mikro-RNAs (miRNAs) regulieren diese Prozesse auf posttranskriptioneller Ebene. Daten zu zirkulierenden miRNAs beim Menschen nach SCI sind bislang jedoch begrenzt. Ziel dieser Studie war es, akute miRNA-Expressionsmuster im Plasma bei isolierter traumatischer SCI zu charakterisieren und potenziell SCI-spezifische Signaturen zu identifizieren.

Material und Methoden: Bei fünf SCI-Patienten wurden Plasmaproben bei Aufnahme sowie 48 Stunden nach Verletzung entnommen; zusätzlich wurden fünf gesunde Kontrollen (healthy control, HC) eingeschlossen. Die Analyse der Plasma-RNAs erfolgte mittels Next-Generation-Sequencing (NGS). Differenziell exprimierte miRNAs wurden identifiziert und ausgewählte Kandidaten mittels Droplet Digital PCR (ddPCR) in einer erweiterten Kohorte validiert, bestehend aus SCI-Patienten, Polytrauma-Patienten ohne Neurotrauma (PT) und gesunden Kontrollen (jeweils n = 8), um ihre potenzielle SCI-Spezifität zu untersuchen. Zur biologischen Einordnung wurden Pathway-Enrichment-Analysen sowie Validierungen vorhergesagter Zielgene durchgeführt.

Ergebnisse: Bei Aufnahme in der Notaufnahme zeigten sich im Vergleich zur HC-Gruppe 46 differenziell exprimierte miRNAs im Plasma von SCI-Patienten (18 hoch-, 28 herunterreguliert). Nach 48 Stunden zeigte sich eine globale Herunterregulation mit 47 signifikant gegenüber HC verminderten miRNAs. Die ddPCR-Validierung ergab eine deutlich stärkere Suppression der miR-182-5p, miR-190a-5p, miR-144-5p und miR-30c-5p bei SCI im Vergleich zu PT. Die Pathway-Analyse zeigte eine Anreicherung mitochondrialer oxidativer Phosphorylierungswege. In-silico-Zielgen-Analysen ordneten die identifizierten miRNAs Signalwegen zu, die in der Literatur mit neuroprotektiven und regenerativen Prozessen beschrieben sind.

Diskussion und Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigen frühe und ausgeprägte Veränderungen zirkulierender miRNAs nach akuter SCI, die auf maladaptive Prozesse mit Förderung von Neuroinflammation und eingeschränkter axonaler Regeneration hindeuten könnten. Zirkulierende miRNAs weisen damit Potenzial als diagnostische und prognostische Biomarker sowie als mögliche therapeutische Zielstrukturen auf. Aufgrund des explorativen Designs und der begrenzten Fallzahl ist jedoch eine Validierung in größeren, ausreichend gepowerten Kohorten erforderlich.