Czy odkrycia z zakresu epigenetyki wyznaczają przyszłość zapobiegania i leczenia otyłości i cukrzycy typu 2?

Ling C, Rönn . Epigenetics in Human Obesity and Type 2 Diabetes. T. Cell Metab. 2019 May 7;29(5):1028-1044. (dostępny pełen tekst)

Natura czy wychowanie (ang. nature or nurture), udział czynniki genetycznych i  środowiskowych w etiopatogenezie chorób to często dyskutowane zagadnienie. Pomocna w odpowiedzi może być epigenetyka.

Epigenetyka to stosunkowo nowa  gałąź nauki zajmująca się badaniem zmian ekspresji genów, które nie są związane ze zmianami w sekwencji nukleotydów w DNA. Ekspresja ta może być modyfikowana przez czynniki zewnętrzne i podlegać dziedziczeniu. Mechanizmy epigenetyczne mają istotne znaczenie w powstawaniu licznych chorób.

Modyfikacje epigenetyczne na poziomie nici DNA powiązane są najczęściej z metylacją miejsc promotorowych dla genów co prowadzi  do wyciszenia ekspresji genów.

W pismie Cell Metabolism ukazał się artykuł przeglądowy dotyczący epigenetyki w kontekście otyłości i cukrzycy typu. Autorzy z Malmo w Szwecji  zwracają uwagę, że:

–  stwierdzono istotne różnice w zakresie metylacji DNA w wyspach trzustkowych  pomiędzy osobami z cukrzycą typu 2 i bez. Nie jest wiadomo, czy jest to przyczyna choroby czy jej skutek,

– już 5-dniowa wysokotłuszczowa dieta przekraczająca zapotrzebowanie kaloryczne prowadzi do zmian w metylacji i ekspresji genów w komórkach mięśni szkieletowych i tłuszczowych. Odwrócenie tych zmian poprzez prawidłową dietę jest trudniejsze,

– na metylację  DNA w komórkach mięśniowych i tłuszczowych wpływ ma też wysiłek fizyczny,

– wraz ze  starzeniem się zmiany epigenetyczne ulegają kumulacji,

– w badaniach eksperymentalnych wykazano, że niektóre modyfikacje epigenetyczne związane z otyłością i cukrzycą są dziedziczone przez potomstwo,

– wiedza na ten temat u ludzi jest na razie skąpa ale pojawiają się interesujące doniesienia. Dzieci matek z cukrzycą typu 2 w ciąży mają wyższe ryzyko otyłości i cukrzycy.  Z kolei modyfikacje epigenetyczne w plemnikach mogą ulec zmianie po operacji bariatrycznej.

Autorzy artykuły sugerują, że w przyszłości metylacja DNA w pewnych miejscach genomu może być biomarkerem pozwalającym zidentyfikować osoby wysokiego ryzyka rozwoju otyłości i cukrzycy typu 2. Kolejnym etapem będzie opracowanie leków wpływających na zmiany epigenetyczne  (takie leki już są stosowane w leczeniu białaczek). Jeden z takich potencjalnych leków wykazał ostatnio poprawę sekrecji insuliny przez  komórki beta pobrane od osób z cukrzycą typu 2.

Zdaniem autorów:

Przejściowa i odwracalna natura modyfikacji epigenetycznych otwiera drogę dla odkrycia przyszłych metod oceny ryzyka  oraz sposobów terapii  otyłości i cukrzycy typu 2.

Opracowano na podstawie: Cell Metabolism, maj 2019

Marcin Kargul