Epigenetika je štúdium vonkajších modifikácií DNA a príbuzných proteínov, ktoré má za následok zapnutie alebo vypnutie génov v bunkách. V prípade IBD, zápal môže byť vyvolaný mikróbmi v čreve, ktoré vyvolávajú epigenetiku a spôsobujú, že ľudia sú náchylní na choroby, podľa výskumníkov z Cincinnati Children's Hospital Medical Center.
Štúdia sa uskutočnila v črevných epitelových bunkách darovaných novo diagnostikovanými pacientmi s IBD pred liečbou a na laboratórnych modeloch myší. Práca poskytuje ďalší pohľad na dôležitosť telesnej mikrobioty-zber všetkých mikróbov (baktérií, huby, a vírusy), ktoré žijú v našich črevách. Čoraz viac dôkazov ukázalo dôležité súvislosti medzi črevnou mikroflórou a chronickými zápalovými ochoreniami.
"Táto štúdia naznačuje, že mikrobióm spúšťa epigenetické zmeny, ktoré môžu u niektorých jedincov zvýšiť náchylnosť na zápal čriev," “povedala hlavná vyšetrovateľka Theresa Alenghatová. VMD, PhD., Oddelenie imunobiológie. „Mikrobióm každého človeka je poháňaný genetikou a vonkajšími faktormi životného prostredia, ako je jedlo, kde žijeme, domáce zvieratá, mamin mikrobiom, atď."
Vedie multidisciplinárny výskumný tím vedcov a lekárov, základné vedecké a translačné údaje v štúdii by mohli viesť k vývoju novej diagnostiky. To zahŕňa metódy predpovedania, u ktorých novodiagnostikovaných pacientov je vyššie riziko závažných chorôb. Mohlo by to tiež poskytnúť vodítka k lepšej terapeutickej liečbe IBD.
Metylácia histónu
Históny sú proteíny nachádzajúce sa v jadre buniek. Viažu sa na našu DNA a pomáhajú regulovať funkciu buniek. Metylácia histónov je jedným z procesov, ktorými epigenetické programy môžu zapnúť alebo vypnúť gény. Vedci našli novo diagnostikovaných pacientov s IBD niekoľko génov so zmenami v metylácii histónu v jadre črevných buniek. Potom pomocou modelov myší určili, ktoré z týchto zmien môžu byť ovplyvnené mikrobiotou.
Ďalšia analýza buniek ukázala, že zmeny v metylácii histónu ovplyvňujú gény zapojené do imunitnej regulácie, metabolizmus, prežitie buniek a bunková signalizácia. Podstatná časť génov vykazovala hladiny metylácie histónu súvisiace so závažnosťou zápalu pri IBD.
Vedci označujú svoje údaje za „klinicky relevantné“. Definovaním epigenetického podpisu v novo diagnostikovaných črevných epiteliálnych bunkách neliečení pediatrickí pacienti s IBD, štúdia odhalila predtým nerozpoznané cesty, ktoré môžu byť pri IBD včas zmenené. Tieto cesty by mohli predstavovať nové molekulárne ciele pre diagnostické hodnotenie a terapiu.
Alenghat uviedol, že je potrebný ďalší výskum, aby sme lepšie porozumeli tomu, ako tieto cesty fungujú počas nástupu IBD. Budúce výskumné úsilie bude zahŕňať prácu na myších modeloch IBD, vzorky pacientov a ľudské črevné organoidy-miniatúrne ľudské tkanivá generované v laboratóriu pomocou kmeňových buniek pochádzajúcich z buniek pacienta. Tieto kroky by mali umožniť vedcom odhaliť rôzne biologické procesy, ktoré poháňajú tento epigenetický podpis.