Az epigenetikai változás sebezhetőbbé tesz
Amint azt a német Diabetes Kutatóközpont (DZD) tudósai a Német Táplálkozástudományi Kutató Intézet (DIfE) vezetésével mutatják be az egér modelljén, az Igfbp2 gén fiatal állatokban megfigyelhető epigenetikus változása későbbi zsírmájbetegséget jelent a felnőtt állatokban.
Az Egészségügyi Világszervezet szerint a túlsúlyos emberek száma világszerte meghaladta a félmilliárdot, és ez a jövőben is így lesz. Az a tendencia, amely aggasztó, mert a túlsúly növeli az olyan betegségek kockázatát, mint a 2-es típusú cukorbetegség, az alkoholmentes zsírmájbetegség, a szívinfarktus, agyvérzés és bizonyos típusú rák.
Ennek ellenére nem mindenki hajlamos a túlsúlyra és annak szövődményeire. Ez azt jelenti, hogy a családi származás befolyásolja a túlsúly egyéni kockázatát is. Az eddig azonosított génváltozatok azonban csak a család történetének körülbelül öt százalékát magyarázzák. Ez az eltérés arra utal, hogy más öröklődő tényezők is szerepet játszanak, például a genetikai összetétel epigenetikai változásai. Ide tartozik többek között a DNS metilezése.
Ezek nem változtatják meg a genetikai kódot. Hozzájárulhatnak azonban ahhoz, hogy például a géneket kevésbé olvassák, így a sejtek kisebb mennyiségben termelik a megfelelő fehérjéket. Ez többek között anyagcserezavarokhoz vezethet. Már 2013-ban egy drezdai kutatócsoport kimutatta, hogy azok az emberek, akik 2-es típusú cukorbetegségben és zsírmájban szenvednek, alacsonyabb mennyiségben termelik az IGFBP2 fehérjét a májban.
Ugyanakkor be tudták bizonyítani, hogy a csökkent IGFBP2 felszabadulás a különböző gének megnövekedett DNS-metilációs sebességével jár. Annak tesztelésére, hogy a csökkent fehérje felszabadulás milyen mértékben tulajdonítható az epigenetikus változásoknak, az Annette Schürmann vezette tudósok megvizsgálták a kapcsolatokat egy megfelelő egérmodell, az úgynevezett C57BL/6J egér segítségével.
Az epigenetikus változás nemcsak az egereket teszi érzékenyebbé
Az azonos ikrekhez hasonlóan ebben a tenyészvonalban minden állat genetikailag azonos. Az egerek egy része azonban sokkal zsírosabb étrendet folytat, mint mások, és a zsírmáj kifejlődése körülbelül 20 hetes felnőttkorban jelentkezik. Amint a kutatók kimutatták, ezekben az állatokban az Igfbp2 gén 6 hetes korára már erősebben metilálódott, azaz epigenetikusan módosult, és ezzel egyidejűleg az IGFBP2 szintézis a májban jelentősen csökkent.
Az első glükóz-anyagcsere-rendellenességek szintén nagyon korán jelentkeztek ezekben az egerekben. Amint azt a tudósok további molekuláris biológiai vizsgálatai kimutatták, az Igfbp2 gén nem kódoló területén végzett metiláció hozzájárul a csökkent IGFBP2 szintézishez. A kutatók ugyanazt az epigenetikus változást találták az emberi génben azoknál az emberek vérsejtjeinél is, akik kóros elhízásban szenvedtek, és akiknek a cukoranyagcseréje már károsodott.
"Eredményeink azt mutatják, hogy az általunk vizsgált epigenetikai változás az egereket és az embereket hajlamosabbá teszi az elhízásra, és ugyanakkor növeli a zsírmáj kialakulásának kockázatát az életkor előrehaladtával" - mondja Anne Kammel, a tanulmány vezető szerzője.
„Mivel a gén metilációja nagyon korán, jóval a zsírmáj kifejlődése előtt bekövetkezik, elképzelhető lenne felhasználni ezeket az ismereteket a betegség kockázatának jobb felmérésére serdülőknél és fiatal felnőtteknél. Ez lehetőséget adna arra, hogy megfelelő időben megtegye a betegség megelőzését ”- teszi hozzá Schürmann.
Az ábra magyarázata:
A DNS-metiláció akkor következik be, amikor a metilcsoportok kötődnek a DNS-hez. Ezek aktiválhatják vagy inaktiválhatják a géneket.
Nukleoszóma: Nyolc hisztonfehérje alkotja a nukleoszóma magját, amelyre egy DNS-szál 147 bázispárja van feltekerve.