MicroRNAs: The Underlying Mediators of Pathogenetic Processes in Vascular Complications of Diabetes

Diabetes mellitus causes chronic complications primarily affecting the vasculature of various organs, risking patients for renal failure, vision loss and heart failure. A newly discovered class of molecules, microRNAs, may be important in the genesis of these pathologic processes. microRNAs regulate gene expression at the post-transcriptional level by inhibiting target messenger RNA translation. In disease states, however, the expression of microRNAs often is altered, resulting in further altered expression (mostly overexpression) of downstream target genes. Interestingly, restoring microRNA expression to normal levels can correct downstream effects and prevent diabetes-associated changes. Investigations into microRNA involved in various pathogenetic processes mediating diabetic nephropathy, retinopathy and cardiomyopathy are highlighted in this review. Future directions of microRNA in therapeutics and diagnostics are also discussed. It is our intent to help the reader appreciate the diverse interactions microRNAs have in cellular signalling and how understanding epigenetic elements, such as microRNAs, potentially can yield new therapeutic strategies.

RésuméLe diabète sucré entraîne des complications chroniques touchant essentiellement la vasculature de divers organes, ce qui expose les patients à un risque d'insuffisance rénale, de perte de la vision et d'insuffisance cardiaque. Une classe de molécules nouvellement découvertes, les microARN, peut être importante dans la genèse de ces processus pathologiques. Les microARN régulent l'expression des gènes au niveau post-transcriptionnel par l'inhibition de la traduction de l'ARN messager cible. Cependant, au cours d'états pathologiques, l'expression des microARN est souvent altérée, entraînant une nouvelle altération de l'expression (surtout la surexpression) des gènes cibles situés en aval. Il est intéressant de noter que la restauration de l'expression des microARN à des niveaux normaux peut corriger les effets en aval et prévenir les changements liés au diabète. Les recherches sur les microARN impliqués dans les divers processus pathogéniques intervenant dans la néphropathie, la rétinopathie et la cardiomyopathie diabétiques sont décrits dans cette revue. Des orientations futures sur les miARN dans les domaines thérapeutique et diagnostique sont également discutées. Nous avons l'intention d'aider le lecteur à comprendre les diverses interactions qu'ont les microARN dans la signalisation cellulaire et comment les éléments épigénétiques tels que les microARN peuvent potentiellement déboucher sur de nouvelles stratégies thérapeutiques.