Wetenschappers ontdekken epigenetisch mechanisme dat het risico op obesitas gerelateerde ziekte zou kunnen beïnvloeden

Wetenschappers ontdekken epigenetisch mechanisme dat het risico op obesitas gerelateerde ziekte zou kunnen beïnvloeden

Zeitgeist Moving Forward [Full Movie][2011] (April 2019).

Anonim

In een van de grootste epigenoombrede associatiestudies (EWAS) tot nu toe, gepubliceerd in The Lancet, hebben wetenschappers een nieuw epigenetisch mechanisme geïdentificeerd dat een rol kan spelen bij het bemiddelen van enkele van de schadelijke effecten van overgewicht, zoals diabetes.

"Obesitas verhoogt het risico op hartaandoeningen, diabetes, kanker en tal van andere problemen, maar we weten weinig over de mechanismen waarmee obesitas zo'n risico verhoogt." Genen verklaren slechts een deel van het verhaal ", zegt onderzoeksleider professor Nilesh Samani, Britse Hartstichting Hoogleraar Cardiologie aan de Universiteit van Leicester, Verenigd Koninkrijk.

"Epigenetische veranderingen veroorzaakt door variatie in DNA of omgevingsfactoren zoals voeding, stress en blootstelling aan chemicaliën kunnen de manier waarop genen werken beïnvloeden (worden aan- en uitgeschakeld) en kunnen ook de vatbaarheid van ziektes beïnvloeden."

In deze studie keken Samani en zijn collega's naar epigenetische veranderingen in DNA in relatie tot de body mass index (BMI), een veel gebruikte maat voor obesitas. Een bepaald type epigenetische verandering, een proces dat bekend staat als DNA-methylatie, werd onderzocht. DNA-methylatie omvat specifieke locaties langs het DNA, cytosine-basen genoemd, die zijn gemodificeerd door de toevoeging van methyl-chemische groepen.

De onderzoekers gebruikten microarray-technologie om methylatieniveaus te meten op meer dan 351 000 locaties in het hele genoom met behulp van volbloed DNA-monsters genomen van 459 individuen van Europese oorsprong, en identificeerden vijf locaties waar het niveau van methylatie correleerde met BMI.

Deze bevindingen werden vervolgens getest in twee extra groepen patiënten met een Europese afkomst. De resultaten bevestigden sterke associaties met drie methylatieplaatsen (cg22891070, cg27146050 en cg166772562) die zich nabij het HIF3A-gen bevinden, wat suggereert dat dit een echte modificatie van DNA is, gerelateerd aan veranderingen in gewicht.

De onderzoekers ontdekten dat voor elke 10% toename in methylatie op de meest significante plaats-cg22891070-BMI met 3, 6% steeg, wat neerkomt op ongeveer 0, 98 kg / m2 voor een persoon in het oorspronkelijke cohort met een gemiddelde BMI van 27 kg / m2. Ter vergelijking, een allel van het bekende zwaarlijvigheidsrisico-gen, FTO, verklaart een meer bescheiden 0, 39 kg / m2 toename in BMI.

Vervolgens toonden ze aan dat veranderingen in methylering op locaties in het HIF3A-gen ook in verband gebracht werden met BMI in DNA uit vetweefsel (een weefsel dat direct betrokken is bij obesitas) maar niet door huid-DNA, genomen uit een groep vrouwelijke tweelingen. Verdere studie onthulde dat veranderingen in methylatie van HIF3A waarschijnlijk het gevolg zijn van een groter gewicht in plaats van een oorzaak.

Volgens professor Samani: "De vondst van een correlatie tussen HIF3A methylatie en BMI was vrij onverwacht HIF3A is een component van een eiwit, hypoxie-induceerbare factor (HIF), die zuurstofniveaus in cellen detecteert en probeert te compenseren voor lage niveaus door het beïnvloeden van de expressie van een groot aantal andere genen Om vast te stellen dat de methylering van HIF3A in toenemende mate verandert als iemand zwaarlijviger wordt, is het opmerkelijk en verhoogt het de mogelijkheid dat HIF ook betrokken kan zijn bij het bemiddelen van enkele van de schadelijke effecten van overgewicht. "

Hij concludeert: "Verdere studies zijn nodig om te begrijpen hoe en wanneer obesitas methylatie beïnvloedt bij HIF3A en wat de gevolgen zijn, maar de bevindingen zouden uiteindelijk kunnen leiden tot nieuwe behandelingen die de nadelige effecten van obesitas op de gezondheid kunnen aanpakken. onze studie toont aan dat het onderzoeken van epigenetische veranderingen in DNA nieuwe mechanismen kan onthullen die betrokken zijn bij veel voorkomende ziekten. "

In een hieraan gekoppelde reactie zeggen Therese Murphy en Jonathan Mill van de Universiteit van Exeter, Devon, UK: "Deze studie vormt een belangrijke stap voorwaarts voor zowel obesitasgerelateerd onderzoek als de specialiteit van epigenetische epidemiologie." BMI is een goed fenotype voor populatie-gebaseerde epigenomische studies: het is een nauwkeurige meting die routinematig wordt verzameld in de meeste cohortstudies. De wijdverbreide toepassing van (nieuwe hulpmiddelen voor epigenetische profilering). .. betekent dat grote EWAS-meta-analyses kunnen worden uitgevoerd, voortbouwend op de succes van vergelijkbare benaderingen in de genetica. Of EWAS even succesvol zal zijn voor andere klinische fenotypen, vooral als die zich manifesteren in meer ontoegankelijke weefsels zoals de hersenen, of meer direct worden beïnvloed door verstorende factoren zoals cellulaire heterogeniteit, blootstelling van het milieu en drugs, moet nog worden gezien."