Эпигенетика - это изучение внешних модификаций ДНК и связанных с ней белков, в результате которых гены «включаются» или «выключаются» в клетках. В случае ВЗК воспаление может быть вызвано микробами в кишечнике, которые вызывают эпигенетику и делают людей предрасположенными к заболеваниям, по словам исследователей из Медицинского центра детской больницы Цинциннати.
Исследование проводилось на кишечных эпителиальных клетках, предоставленных пациентами с впервые диагностированной ВЗК до лечения, а также на лабораторных моделях мышей. Работа дает дополнительное представление о важности микробиоты организма - коллекции всех микробов (бактерий, грибы и вирусы), которые живут в нашем кишечнике. Все больше данных показывает важную связь между кишечной микробиотой и хроническими воспалительными заболеваниями.
«Это исследование предполагает, что микробиом вызывает эпигенетические изменения, которые могут сделать некоторых людей более склонными к воспалению кишечника, "сказала главный исследователь Тереза Аленгхат, VMD, Кандидат наук, Отделение иммунобиологии. "Микробиом каждого человека определяется генетикой, а также внешними факторами окружающей среды, например, еда, где мы живем, домашние питомцы, микробиом мамы, так далее."
Проводится многопрофильной исследовательской группой ученых и врачей, фундаментальные научные и трансляционные данные в исследовании могут привести к разработке новых диагностических средств. Сюда входят методы, позволяющие предсказать, какие пациенты с впервые установленным диагнозом подвержены более высокому риску тяжелого заболевания. Это также может дать ключи к лучшему терапевтическому лечению ВЗК.
Метилирование гистонов
Гистоны - это белки, обнаруженные в ядре клеток. Они связываются с нашей ДНК и помогают регулировать функцию клеток. Метилирование гистонов - это один из процессов, с помощью которых эпигенетические программы могут включать или выключать гены. Исследователи обнаружили несколько генов с изменениями метилирования гистонов в ядре кишечных клеток у недавно диагностированных пациентов с ВЗК. Затем они использовали модели мышей, чтобы определить, на какие из этих изменений может повлиять микробиота.
Дальнейший анализ клеток показал, что изменения метилирования гистонов влияют на гены, участвующие в иммунной регуляции, метаболизм выживание клеток и передача сигналов. Значительная часть генов демонстрирует уровни метилирования гистонов, связанные с тяжестью воспаления при ВЗК.
Исследователи называют свои данные «клинически значимыми». Путем определения эпигенетической сигнатуры в эпителиальных клетках кишечника вновь диагностированных, нелеченные педиатрические пациенты с ВЗК, исследование выявило ранее нераспознанные пути, которые могут быть изменены на ранних стадиях ВЗК. Эти пути могут представлять новые молекулярные мишени для диагностической оценки и терапии.
Аленгхат сказал, что необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять, как эти пути работают во время начала ВЗК. Дальнейшие исследования будут включать работу с мышами модели IBD, образцы пациентов и кишечные органоиды человека - миниатюрные ткани человека, созданные в лаборатории с использованием стволовых клеток, полученных из клеток пациента. Эти шаги должны позволить исследователям раскрыть различные биологические процессы, которые управляют этой эпигенетической сигнатурой.