Il ruolo dell'epigenetica nell'obesità e nel diabete rischia di attraversare le generazioni

La maggior parte dei genitori di epigenetica può cambiare in modo sostanziale come gli scienziati capiscono lo sviluppo e l'eredità di malattie croniche come l'obesità e il diabete di tipo 2. Mentre il genoma umano fornisce una sequenza fissa del DNA, i meccanismi epigenetici personalizzati rivelano che l'attività genica è regolata dinamicamente da segreti ambientali.

Meccanismi epigenetici a livello molecolare

I segni epigenetici servono come uno strato normativo che detta i geni che vengono attivati o spenti in un dato tipo di cellula.

  • DNA methylation[]: L'aggiunta covalente di un gruppo metilico alla posizione a 5carbonio di residui di citosina all'interno di CpG dinucleotidi. Questo processo è catalizzato da DNA metiltransferases (DNMTs).
  • Modifiche isoniche: Isss—le proteine che imballano il DNA nei nucleosmi—sottogo le modifiche post-traduttive come l'acetilazione, la metilazione, la fosforilazione e l'ubiquitizione.

Inoltre, non codifica RNAs[]] come microRNA e RNAs lunghi non codificanti (lncRNAs) guida modificatori epigenetici a specifici loci genomici. Ad esempio, i lncRNA possono reclutare complessi policombati repressivi a geni di sviluppo del silenzio. Insieme, questi sistemi formano una rete di regolazione intricata della vita che risponde agli input ambientali,

Segnature epigenetiche in Obesità e Diabete di tipo 2

L'obesità e il diabete di tipo 2 (T2D) sono disturbi complessi causati dalle interazioni tra genetica, ambiente e epigenetica.

Cambiamenti epigenetici in tessuto adiposo

In tessuto adiposo da individui con obesità, la resistenza all'ipofisi del gene FTO (massa grassa e ossicità-associata) correla con aumento della circonferenza del BMI e dell'insulina. Il locus FTO è una delle varianti di rischio genetico più fortemente associate per l'obesità, ma la variazione epigenetica fornisce un meccanismo che collega le esposizioni ambientali al suo differenziale

Disregolazione epigenetica nelle isole pancreatiche

In cellule beta pancreatiche di donatori T2D, l'ipermetilizzazione del gene dell'insulina (INS) promoter] è associata con una diminuzione della secrezione dell'insulina. Uno studio genoma-wide di isolotti umani rivelato oltre 800 regioni metilate differenzialmente tra i donatori T2D e non diabetici, molti dei geni coinvolti nel metabolismo beta-cell

Programmazione epigenetica durante lo sviluppo

L'ipotesi origini dello sviluppo di salute e malattia (DOHaD)[]] presuppone che le esposizioni di prima vita modellano la salute metabolica a lungo termine.

L'inverno della fame olandese e altre prove epidemiologiche

L'Olanda Hunger Winter (1944-1945) è un esperimento naturale di riferimento. L'offssione concepita durante la carestia ha mostrato tassi di obesità, intolleranza al glucosio e malattie cardiovascolari nell'età adulta. L'analisi epigenetica di questi individui decenni ha rivelato la metilazione alterata del DNA al locus IGF2 imprinted[Falle:1], così come ai geni coinvolti nella crescita e nel metabolismo gestal

Obesità materna, diabete gestazionale, e effetti intergenerazionali

L'obesità materna e il diabete gestazionale stanno aumentando a livello globale e lasciano segni epigenetici sulla prossima generazione. I bambini delle madri obesi hanno un rischio di obesità 2-3 e T2D. Nei modelli di roditore, l'obesità materna induce

Eredizione epigenetica transgenerazionale: dai modelli animali agli esseri umani

L'aspetto più provocatorio dell'epigenetica è la possibilità che i segni epigenetici acquisiti possano essere trasmessi a prole che non sono stati esposti direttamente al trigger ambientale – ha definito eredità epigenetica transgenerazionale (TEI)]. Ciò richiede che i segni epigenetici sfuggono ai due principali eventi di riprogrammazione che normalmente li cancellano: nelle cellule germi primordiali.

Forti prove da studi di roditore

Il agouti vivificante giallo (Avy) mouse] è un modello classico. L'allele Avy porta una particella intracisternal A (IAP) retrotransposon a monte del gene agouti; il suo stato di metilazione determina il colore del cappotto e l'obesità.

Prove umane: sfide e lupi

Il rapporto tra i vari tipi di assunzione di spermatozoi è più difficile da studiare a causa di tempi di lunga generazione, confondamento genetico e vincoli etici.

Inversione di Marchi Epigenetici: Interventi e Terapie

A differenza delle mutazioni genetiche fisse, i segni epigenetici sono regolati dinamicamente e modificabili, e questa reversibilità offre opportunità terapeutiche per prevenire o trattare l'obesità e il diabete.

Stile di vita e Interventi nutrizionali

Dieta e l'esercizio fisico più potente [FLT] [FLT] Estensivi disfunzione [FLT] [FLT] [FLT] [FLT]] Episodio fisico e l'insulina [FLT] [FLT] [FLT]] [FLT]] [FLT] Estensividazione di cellule staminali]

Approcci farmacologici e gene-editing

Gli studi di DNA (ad esempio, l'epitetidina, la decitabina) o l'HDAC (ad esempio, il vorinostato, la rommidepsina) sono approvati per il cancro e sono ora esplorati per la malattia metabolica.

Implicazioni etiche, legali e sociali

Se i segni epigenetici possono essere ereditati, le conseguenze si estendono oltre l'individuo alle generazioni future. Questo solleva profonde questioni etiche circa responsabilità intergenerazionale. Le politiche sanitarie pubbliche possono avere bisogno di considerare l'impatto a lungo termine della salute materna e paterna sui nipoti.Per esempio, garantire una corretta alimentazione per le ragazze e le giovani donne prima che diventino incinte potrebbero avere benefici che ecogenetica tra le generazioni.

Emerge anche la privacy: se la profilazione epigenetica può prevedere il rischio di malattia tra le generazioni, chi dovrebbe avere accesso a queste informazioni? Gli assicuratori o i datori di lavoro potrebbero discriminare gli individui con modelli epigenetici "ad alto rischio", anche se il potere predittivo di epiallele singole è ancora limitato.

Direzioni e Traduzioni Cliniche

I biomarcatori epigenetici [[FLT: 1]] in sangue o saliva potrebbero consentire la rilevazione precoce del rischio metabolico, prima che compaiano i sintomi clinici. Ad esempio, la metilazione a

Sul fronte terapeutico, combinando gli interventi di stile di vita con farmaci epigenetici mirati o modifica basati su CRISPR potrebbe rompere il ciclo intergenerazionale di obesità e diabete.

Conclusioni

L'epigenetica rivela un'interfaccia dinamica tra l'ambiente e il genoma, spiegando come lo stile di vita e le esposizioni di prima vita modellano il rischio di obesità e diabete di tipo 2. Attraverso la metilazione del DNA, le modifiche istoniche personalizzate, e non codificanti RNAs, dieta, stress e tossine possono riprogrammare l'espressione genica nei tessuti metabolicamente critici come adipici, muscolo e isolotti pancreatici.

Per ulteriori informazioni: Nature Reviews Articolo genetico su ereditarietà epigenetica transgenerazionale[[; ]]CDC panoramica di epigenetics and Disease; ]]]Rivista sistematica dei cambiamenti epigenetici dopo la chirurgia bariatrica in PubMed; [[