Modificările epigenetice vă fac mai predispuse la obezitate și anticipați boala hepatică grasă mai târziu

Mecanisme epigenetice pigurdesign/DIfE

Echipa de oameni de știință condusă de liderul studiului Annette Schürmann, Robert Schwenk și Anne Kammel de la DIfE și-a publicat recent rezultatele în revista Human Molecular Genetics (Kammel și colab.; 2016; doi: 10.1093/hmg/ddw121; http://hmg.oxfordjournals.org/ conținut/timpuriu/27.04.2016/hmg.ddw121.long).

Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, numărul persoanelor supraponderale din întreaga lume a crescut la peste jumătate de miliard și va continua să o facă în viitor. O tendință îngrijorătoare, deoarece supraponderalitatea crește riscul apariției unor boli precum diabetul de tip 2, boli hepatice grase nealcoolice, atacuri de cord, accidente vasculare cerebrale și anumite tipuri de cancer.

Cu toate acestea, nu toată lumea este predispusă la supraponderalitate și la complicațiile sale. Aceasta înseamnă că originile familiei influențează și riscul individual de a fi supraponderal. Cu toate acestea, variantele genetice identificate până acum explică doar aproximativ cinci la sută din istoria familiei. Această discrepanță sugerează că și alți factori ereditari joacă un rol, cum ar fi modificările epigenetice în componența genetică.

Acestea includ, printre altele, metilarea ADN-ului. Acestea nu modifică codul genetic. Cu toate acestea, ele pot contribui la asigurarea citirii mai puțin puternice a genelor, de exemplu, astfel încât celulele să producă cantități mai mici de proteine corespunzătoare. Acest lucru poate duce la tulburări metabolice, printre altele.

Încă din 2013, o echipă de cercetători din Dresda a arătat că persoanele care suferă de diabet de tip 2 și ficat gras produc cantități mai mici de proteină IGFBP2 ** în ficat. În același timp, au reușit să demonstreze că eliberarea redusă de IGFBP2 este asociată cu o rată crescută de metilare a ADN a diferitelor gene. Pentru a testa în ce măsură eliberarea redusă de proteine poate fi atribuită modificărilor epigenetice, oamenii de știință care lucrează cu Annette Schürmann au examinat acum relațiile folosind un model de șoarece adecvat, așa-numitul șoarece C57BL/6J.

Similar cu gemenii identici, toate animalele din această linie de reproducere sunt identice genetic. Cu toate acestea, unii dintre șoareci au o dietă bogată în grăsimi mult mai mult decât alții și dezvoltă ficat gras până la aproximativ 20 de săptămâni de la maturitate. După cum arată cercetătorii, gena Igfbp2 la aceste animale a fost deja mai puternic metilată, adică modificată epigenetic, până la vârsta de 6 săptămâni și, în același timp, sinteza IGFBP2 în ficat a fost semnificativ redusă. Primele tulburări ale metabolismului glucozei au apărut, de asemenea, foarte devreme la acești șoareci.

După cum au arătat alte investigații biologice moleculare efectuate de oamenii de știință, metilarea în zona necodificatoare a genei Igfbp2 contribuie la sinteza IGFBP2 redusă. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, aceeași schimbare epigenetică a genei umane în celulele sanguine umane ale persoanelor care erau grav supraponderale și al căror metabolism al zahărului era deja afectat.

„Rezultatele noastre indică faptul că modificarea epigenetică pe care am examinat-o face ca șoarecii și oamenii să fie mai susceptibili la obezitate și, în același timp, își cresc riscul de a dezvolta ficat gras cu înaintarea în vârstă”, spune Anne Kammel, autorul principal al studiului. Deoarece metilarea genei are loc foarte devreme, cu mult înainte de dezvoltarea ficatului gras, ar fi de conceput să se utilizeze aceste cunoștințe pentru a evalua mai bine riscul bolii la adolescenți și adulți tineri. Acest lucru vă va oferi posibilitatea de a lua măsurile adecvate pentru a preveni boala în timp util ”, adaugă Schürmann.

* Epigenetica este o zonă de cercetare relativ tânără. Acesta examinează funcțiile genei modificate care nu pot fi urmărite înapoi la o modificare a secvenței ADN, dar care pot fi totuși moștenite. Studii recente indică din ce în ce mai mult că dieta ca factor de mediu poate avea, de asemenea, un efect de durată asupra stării de activitate a genelor, de ex. prin modificare chimică (metilare) a elementelor de bază ale ADN-ului.

Explicații pentru ilustrație:

Metilarea ADN are loc atunci când grupările metil se leagă de ADN. Acestea pot activa sau dezactiva gene.

Nucleozom: Opt proteine histonice formează nucleul unui nucleozom, pe care sunt înfășurate 147 de perechi de baze ale unui fir ADN.

Capătul histonei: Capetele histonelor ies din nucleozom și pot fi modificate de factori epigenetici. Aceasta schimbă legarea ADN-ului la nucleozomul corespunzător, astfel încât ADN-ul, de ex. accesibile enzimelor de transcripție și se activează o anumită genă.

Factorii epigenetici modifică sfârșitul histonei de ex. Transferarea grupărilor metil sau acetil în lanțurile laterale lizină. Acest lucru poate face activarea unei gene mai dificilă sau mai ușoară. Metilarea directă a ADN-ului schimbă permanent expresia genei dacă are loc în zonele de control ale genelor (așa-numitele insule CpG) care au fost accesibile prin modificarea histonelor.

** Gena Igfbp2 codifică proteina 2 de legare a factorului de creștere asemănător insulinei (IGFBP2).

Boala ficatului gras nealcoolic (NAFLD) este acum cea mai frecventă boală hepatică cronică din Europa și SUA. Dacă nu este tratată, boala hepatică grasă se poate transforma în ciroză, care poate avea consecințe care pun viața în pericol. Este posibilă o regresie completă, reducerea greutății jucând cel mai important rol (sursă: Deutsches Ärzteblatt; Volumul 111; Ediția 26; 27 iunie 2014).