Vďaka epigenetickej zmene ste zraniteľnejší
Ako ukazujú vedci z Nemeckého centra pre výskum cukrovky (DZD) pod vedením Nemeckého ústavu pre výskum výživy (DIfE) na myšom modeli, epigenetická zmena génu Igfbp2, ktorú je možné pozorovať u mladých zvierat, oznamuje neskoršie tukové ochorenie pečene u dospelých zvierat.
Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie počet ľudí s nadváhou na celom svete stúpol na viac ako pol miliardy a bude v tom pokračovať aj v budúcnosti. Trend, ktorý je znepokojujúci, pretože nadváha zvyšuje riziko chorôb, ako je cukrovka typu 2, nealkoholické tukové ochorenie pečene, infarkty, mŕtvica a niektoré druhy rakoviny.
Napriek tomu nie každý je náchylný na nadváhu a jej komplikácie. To znamená, že rodinný pôvod ovplyvňuje aj individuálne riziko nadváhy. Doteraz identifikované varianty génov však vysvetľujú iba asi päť percent rodinnej anamnézy. Tento nesúlad naznačuje, že určitú úlohu zohrávajú aj ďalšie dedičné faktory, napríklad epigenetické zmeny genetického zloženia. Medzi ne patrí okrem iného aj metylácia DNA.
Tie nemenia genetický kód. Môžu však prispieť k tomu, že gény sa čítajú menej silno, napríklad tak, že bunky produkujú menšie množstvo zodpovedajúcich proteínov. To môže viesť okrem iného k metabolickým poruchám. Už v roku 2013 výskumný tím z Drážďan ukázal, že ľudia trpiaci cukrovkou 2. typu a mastnou pečeňou produkujú nižšie množstvo proteínu IGFBP2 v pečeni.
Zároveň dokázali, že znížené uvoľňovanie IGFBP2 je spojené so zvýšenou rýchlosťou metylácie DNA rôznych génov. Vedci pod vedením Annette Schürmannovej skúmali vzťahy pomocou vhodného modelu myši, takzvanej myši C57BL/6J, aby sa dalo otestovať, do akej miery je možné prisúdiť znížené uvoľňovanie bielkovín epigenetickým zmenám.
Epigenetické zmeny neurobia iba myši náchylnejšie
Podobne ako identické dvojčatá, všetky zvieratá v tejto chovnej línii sú geneticky identické. Niektoré z myší však nasadili stravu s vysokým obsahom tukov oveľa viac ako iné a okolo 20 týždňov dospelosti si vytvorili tukovú pečeň. Ako ukazujú vedci, gén Igfbp2 u týchto zvierat bol už vo veku 6 týždňov silnejšie metylovaný, t. J. Epigeneticky modifikovaný, a súčasne bola významne znížená syntéza IGFBP2 v pečeni.
Prvé poruchy metabolizmu glukózy sa tiež u týchto myší objavili veľmi skoro. Ako ukázali ďalšie molekulárne biologické výskumy vedcov, metylácia v nekódujúcej oblasti génu Igfbp2 prispieva k zníženej syntéze IGFBP2. Vedci tiež zistili rovnakú epigenetickú zmenu v ľudskom géne v ľudských krvných bunkách u ľudí, ktorí trpeli patologickou obezitou a ktorých metabolizmus cukrov bol už narušený.
"Naše výsledky naznačujú, že epigenetická zmena, ktorú sme skúmali, zvyšuje náchylnosť myší a ľudí na obezitu a súčasne zvyšuje riziko vzniku stukovatenia pečene s pribúdajúcim vekom," hovorí Anne Kammel, hlavná autorka štúdie.
„Pretože metylácia génu nastáva veľmi skoro, oveľa skôr, ako sa vyvinula tuková pečeň, je mysliteľné použiť tieto poznatky na lepšie vyhodnotenie rizika ochorenia u dospievajúcich a mladých dospelých. To by vám poskytlo príležitosť prijať vhodné opatrenia, aby ste chorobe včas zabránili, “dodáva Schürmann.
Vysvetlivky k ilustrácii:
Metylácia DNA nastáva, keď sa metylové skupiny viažu na DNA. Tieto môžu buď aktivovať alebo deaktivovať gény.
Nukleozóm: Osem histónových proteínov tvorí jadro nukleozómu, na ktorom je navinutých 147 párov báz reťazca DNA.