Modificări legate de metilarea obezității în ADN-ul leucocitelor din sângele periferic SpringerLink
Abstract
fundal
În ciuda dovezilor care leagă obezitatea de funcția imunitară afectată, se știe puțin despre mecanismele specifice. Datorită dovezilor emergente că răspunsurile imune sunt reglate epigenetic, am emis ipoteza că modificările metilării ADN sunt implicate în disfuncția imună indusă de obezitate și ne-am propus să identificăm aceste modificări.
Metodă
Am efectuat o analiză de metilare a genomului pe șapte cazuri obeze și șapte controale slabe cu vârsta cuprinsă între 14 și 18 ani de la capetele extreme ale distribuției obezității și am efectuat o validare suplimentară a șase situri CpG din șase gene în 46 de cazuri obeze și 46 martori slabi cu vârsta cuprinsă între 14 și 30 ani.
Rezultate
În comparație cu controalele slabe, am observat un situs CpG în gena UBASH3A care prezintă niveluri mai mari de metilare și un situs CpG în gena TRIM3 care prezintă niveluri mai scăzute de metilare în cazurile obeze în ambele etape ale genomului ( = 5 × 10 -6 și = 2 × 10 -5 pentru gena UBASH3A și respectiv TRIM3) și etapa de validare = 0,008 și = 0,001 pentru gena UBASH3A și respectiv TRIM3).
Concluzii
Rezultatele noastre oferă dovezi că obezitatea este asociată cu modificări ale metilării ADN-ului leucocitelor din sânge. Sunt justificate studii suplimentare pentru a determina direcția cauzală a acestei relații, precum și dacă astfel de modificări de metilare pot duce la disfuncții imune.
fundal
Obezitatea este epidemia timpului nostru, cu rate crescând brusc și constant [1, 2]. Consecințele adverse majore ale obezității, inclusiv diabetul de tip 2, ateroscleroza și hipertensiunea arterială esențială, atunci când sunt adăugate, reprezintă un număr mare de decese legate de boli [3, 4]. Dacă la acest număr se adaugă cazurile de cancer legate de obezitate, mortalitatea legată de obezitate o depășește cu mult pe cea a altor boli frecvente [5]. Acesta din urmă indică necesitatea urgentă de a dezvolta noi modalități terapeutice eficiente pentru această afecțiune.
Numitorul comun în patogeneza comorbidităților obezității este prezența unui proces inflamator activ, de grad scăzut [6]. În ciuda dovezilor care leagă obezitatea de modificările răspunsului inflamator, se știe puțin despre efectele specifice ale obezității asupra sistemului imunitar. Recent, a existat o apreciere mai mare a rolului epigeneticii, modificări ereditare meiotic și mitotic în expresia genelor care nu sunt codificate în secvența ADN în sine, în răspunsurile imune și inflamatorii [7-9]. Prin urmare, presupunem că modificările metilării ADN joacă un rol în disfuncția imună indusă de obezitate. Scopul acestui studiu a fost de a caracteriza profilul de metilare a ADN-ului în leucocitele din sângele periferic la subiecții obezi versus slabi, utilizând o abordare genomică. Identificarea modificărilor de metilare în gene specifice va oferi obiective importante pentru studierea ulterioară a mecanismelor efectului obezității asupra sistemului imunitar și a potențialului de a dezvolta noi terapii pentru tratarea comorbidităților obezității multiple.
Metode
Subiecte
Analiza de metilare a genomului larg a fost efectuată în șapte martori obezi și șapte în funcție de vârstă. Acești 14 subiecți au fost identificați din participanții (n = 534) la studiul privind stilul de viață, adipozitatea și sănătatea cardiovasculară la tineri (LACHY) utilizând următoarele criterii de incluziune: (1) strămoși afro-americani (AA); (2) mic; (3) având ADN leucocitar disponibil; (4) cazuri obeze cu un indice de masă corporală (IMC) ≥ 99 percentilă pentru vârstă și sex și controale slabe cu IMC ≥ 10 percentil pentru vârstă și sex. Studiul LACHY a constat dintr-un număr aproximativ egal de adolescenți AA și europeni americani (EA) cu vârsta cuprinsă între 14 și 18 ani de ambele sexe recrutați din liceele din zona Augusta, Georgia [10].
Pentru toate cele patru cohorte autoidentificarea prin auto-raportări ale fiecărui subiect sau de către un părinte dacă subiectul avea vârsta sub 18 ani a fost utilizată pentru a clasifica etnia conform criteriilor descrise anterior [14]. Subiecții din toate cele patru studii au fost în mod evident sănătoși, lipsiți de orice boală acută sau cronică pe baza rapoartelor părintești și nu au luat medicamente antihipertensive, hipolipemiante, anti-diabetice și antiinflamatoare [10-13]. Comitetul de revizuire instituțională de la Colegiul Medical din Georgia a aprobat studiile. Consimțământul informat a fost obținut de la toți subiecții și de către părinți dacă subiecții aveau vârsta mai mică de 18 ani.
Măsurători
Pentru toate cele patru cohorte, înălțimea și greutatea au fost măsurate prin metode standard folosind un stadiometru montat pe perete și, respectiv, o cântare. IMC a fost calculat ca greutate/înălțime 2. BPA sistolică (SBP) și BP diastolică (DBP) au fost măsurate cu monitoare Dinamap, folosind o manșetă BP de dimensiuni adecvate, plasată pe brațul drept al subiectului. Măsurătorile TA au fost luate la 11, 13 și 15 minute, într-o perioadă de relaxare în decubit de 15 minute. Media ultimelor două citiri a fost utilizată pentru a reprezenta valorile SBP și DBP [10-13].
Au fost recoltate probe de sânge periferic în jeun în cohorta LACHY și probe de sânge periferic care nu postesc în celelalte trei cohorte. Învelișul tampon și probele de plasmă au fost separate și depozitate la -80 ° C. ADN-ul a fost extras din stratul tampon. În cohorta LACHY, nivelurile de glucoză la jeun au fost măsurate utilizând sistemul Ektachem DT II (Johnson și Johnson Clinical Diagnostics, Rochester, NY, SUA) și insulina la jeun a fost testată în duplicat prin radioimunotest specific (Linco Research, Inc., St Charles, MO, SUA) [10]. QUICKI (indicele cantitativ de verificare a sensibilității la insulină) a fost calculat pentru a indexa sensibilitatea la insulină utilizând următoarea formulă: 1/[log (insulină de post, μU/ml) + log (glucoză de post, mg/dl)]. Din eșantionul de screening care a inclus cele șapte cazuri obeze și șapte controale slabe selectate din cohorta LACHY, nivelurile de glucoză și insulină la jeun nu au fost disponibile pentru un caz și un control.