Епігенетичні зміни роблять вас більш вразливими
Як показують вчені з Німецького центру досліджень діабету (DZD) під керівництвом Німецького інституту досліджень харчування (DIfE) на моделі миші, епігенетична зміна гена Igfbp2, яку можна спостерігати у молодих тварин, свідчить про пізніше жирову хворобу печінки у дорослої тварини.
За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, кількість людей із зайвою вагою у всьому світі зросла до понад півмільярда і буде продовжувати зростати в майбутньому. Тенденція, яка викликає занепокоєння, оскільки надмірна вага збільшує ризик таких захворювань, як діабет 2 типу, неалкогольна жирова хвороба печінки, інфаркти, інсульти та певні типи раку.
Тим не менше, не всі схильні до надмірної ваги та її ускладнень. Це означає, що походження сім'ї також впливає на індивідуальний ризик зайвої ваги. Однак виявлені досі варіанти генів пояснюють лише близько п’яти відсотків сімейної історії. Ця невідповідність свідчить про те, що інші спадкові фактори також відіграють певну роль, такі як епігенетичні зміни в генетичному складі. До них, серед іншого, відноситься метилювання ДНК.
Вони не змінюють генетичний код. Однак вони можуть сприяти тому, що гени зчитуються менш сильно, наприклад, так що клітини виробляють меншу кількість відповідних білків. Це, крім усього іншого, може призвести до порушення обміну речовин. Ще в 2013 році дослідницька група з Дрездена показала, що люди, які страждають на цукровий діабет 2 типу та жирову печінку, виробляють меншу кількість білка IGFBP2 у печінці.
У той же час вони змогли довести, що зменшення вивільнення IGFBP2 пов'язане зі збільшенням швидкості метилювання ДНК різних генів. Для того, щоб перевірити, наскільки знижене вивільнення білка може бути віднесено до епігенетичних змін, вчені, що працюють з Анет Шюрман, тепер вивчали взаємозв'язки за допомогою відповідної моделі миші, так званої миші C57BL/6J.
Епігенетичні зміни не просто роблять мишей більш сприйнятливими
Подібно до однояйцевих близнюків, усі тварини цієї лінії розмноження генетично ідентичні. Однак деякі миші дотримуються дієти з високим вмістом жиру набагато більше, ніж інші, і жир печінки розвивається приблизно до 20 тижнів дорослості. Як показують дослідники, ген Igfbp2 у цих тварин вже був більш сильно метильований, тобто епігенетично модифікований, до віку 6 тижнів, і в той же час синтез IGFBP2 у печінці був значно знижений.
Перші порушення обміну глюкози також з’явились дуже рано у цих мишей. Як показали подальші молекулярно-біологічні дослідження вчених, метилювання в некодуючій області гена Igfbp2 сприяє зменшенню синтезу IGFBP2. Дослідники також виявили однакову епігенетичну зміну людського гена в клітинах крові людей у людей, які страждали на патологічне ожиріння і у яких метаболізм цукру вже був порушений.
"Наші результати вказують на те, що епігенетичні зміни, які ми досліджували, роблять мишей і людей більш сприйнятливими до ожиріння і одночасно підвищують ризик розвитку жирової печінки з настанням віку", - говорить Енн Каммель, провідний автор дослідження.
«Оскільки метилювання гена відбувається дуже рано, задовго до розвитку жирової печінки, можна було б використовувати ці знання для кращої оцінки ризику захворювання у підлітків та молодих людей. Це дало б вам можливість вчасно вжити відповідних заходів для запобігання хворобі », - додає Шюрманн.
Пояснення до ілюстрації:
Метилювання ДНК відбувається, коли метильні групи зв’язуються з ДНК. Вони можуть або активувати, або деактивувати гени.
Нуклеосома: Вісім білків гістону утворюють ядро нуклеосоми, на яку намотується 147 пар основ ланцюга ДНК.