Jaką rolę odgrywają zmiany DNA w cukrzycy
Szwedzcy naukowcy odkryli różnice w budowie i ekspresji genów odpowiedzialnych za zużycie energii przez komórki ludzkie u chorych na cukrzycę typu 2 i u osób zdrowych. Odkrycia opublikowane w czasopiśmie Cell Metabolism wskazują, że do rozwoju cukrzycy w ciele ludzkim mogą przyczyniać się zmiany epigenetyczne. Naukowcy ze szwedzkiego Instytutu Karolinska wyizolowali kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) pochodzący z mięśni chorych na cukrzycę i odkryli znaczniki chemiczne nieobecne u osób reagujących w normalny sposób na podwyższony poziom cukru we krwi. Według badaczy znaczniki epigenetyczne (np. powstałe w wyniki czynników zewnętrznych pochodzenia niegenetycznego) znajdują się na genie odpowiedzialnym za spalanie przez komórki paliwa, czyli glukozy oraz lipidów. Badacze zwrócili także uwagę na to, że znaczniki te znajdują się w mięśniach szkieletowych osób w stanie przedcukrzycowym charakteryzującym się występowaniem podwyższonego stężenia cukru we krwi, jednak niższego niż stężenie odpowiadające znacznikowi cukrzycy. Jeśli nie zostanie podjęte odpowiednie leczenie pacjenta w stanie przedcukrzycowym, cukrzyca typu 2 rozwinie się w ciągu 10 lat. Wyniki tego badania wskazują na to, że zmiany w DNA mogą wykazywać wczesny etap rozwoju choroby. Naukowcy stwierdzili, że chociaż zmiany te powodują szybkie przeprogramowanie działania genu, to nie wywołują zmian w pozostałej sekwencji DNA. Z tego powodu czynniki środowiskowe, takie jak ćwiczenia fizyczne i żywność, prawdopodobnie wywierają zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na geny. Badanie wskazuje, że hipermetylacja (wzrost epigenetycznej metylacji grup funkcyjnych cytozyny i adenozyny w DNA) genu nazywanego PGC-1 alfa (koaktywator-1 alfa receptora gamma aktywowanego proliferatorami peroksysomów (PPAR gamma)) występuje także w wyizolowanych komórkach włókien mięśniowych po poddaniu ich wpływowi czynnika zapalnego lub wolnego kwasu tłuszczowego. Natomiast zmiany zaobserwowane w trakcie tego badania nastąpiły w dojrzałych komórkach ciała. "Zmiany te następują w przypadku poddania mięśni wpływowi czynników podobnych do cukrzycy", wyjaśniła profesor Juleen Zierath z Wydziały Medycyny i Chirurgii Molekularnej Instytutu Karolinska. Profesor Zierath wraz ze swym współpracownikiem Romainem Barr?s będącym głównym autorem badania zauważyli, że zmiany śladu epigenetycznego wydają się znajome. Badania wykazały, że chemiczna modyfikacja genów jest odpowiedzialna za zmiany następujące wraz z różnicowaniem komórek, będącym mechanizmem, dzięki któremu komórki zyskują specjalizację w celu wykonywania określonych funkcji w tkankach i narządach ciała. Są one odpowiedzialne za wytwarzanie keratyny (skleroproteina włóknista) w skórze, ale nie we krwi. "Proces jest znacznie bardziej dynamiczny, niż nam się początkowo wydawało", zauważa profesor Zierath. "Uwarunkowania genetyczne diabetyków są ważne, ale dowiedzieliśmy się, że zmiany epigenetyczne przebiegające przez cały czas w naszych genach mogą modyfikować naszą fizjologię w znaczący sposób". Badania na ludziach dotyczące poprzedniego pokolenia wykazały, że czynniki dietetyczne mogą mieć wpływ na regulację genów u chorych na cukrzycę. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że status żywieniowy dziadków jest ściśle powiązany ze zwiększonym ryzykiem śmierci w wyniku powikłań cukrzycowych u ich wnuków.
Kraje
Szwecja