Іспанські дослідники визначили епігенетичні зміни та збільшення фактора транскрипції TBX15 у клітинах-попередниках адипоцитів як один із факторів, що викликають аномальну поведінку жирових клітин. Збільшення цього фактора в жировій тканині пацієнтів із ожирінням спричиняє зміну мітохондріальної мережі, спричиняючи зміни форми та кількості.

функціонування

Це дослідження на людях продемонструвало важливість зміни епігенетичних ознак через ожиріння./Піксабай

Ожиріння - це хвороба, яка стала важливою проблемою охорони здоров’я, а також фактором ризику таких захворювань, як діабет 2 типу, серцево-судинні захворювання та деякі форми раку.

Хоча традиційно вважалося, що це пов'язано з дисбалансом між споживанням та витратою енергії, що сприяє накопиченню жиру, зараз визнано, що взаємодія між екологічними та генетичними факторами (відомими як епігенетика) відіграє ключову роль у його розвитку.

Ожиріння індукує епігенетичні зміни в ДНК клітин-попередників, що визначає несправність нових адипоцитів

Дослідники Центру біомедичних досліджень з діабету та супутніх метаболічних захворювань (CIBERDEM) із групи, очолюваної Джоан Вендрелл та Сонею Фернандес-Веледо в Інституті розслідування Санітарії Пере Вірджилі (IISPV), зробили ще один крок у знання процесів, що викликають ці взаємодії ген-середовище.

Експерти виявили новий механізм, за допомогою якого ожиріння залишає епігенетичний відбиток на клітинах-попередниках адипоцитів, що визначає несправність нових жирових клітин, що утворюються.

Попередні дослідження тієї ж групи вже виявили, що клітини-попередники адипоцитів у пацієнтів із ожирінням не функціонують належним чином. Однак на сьогоднішній день молекулярна основа цих змін невідома.

"Підшкірна жирова тканина пацієнтів із ожирінням містить дисфункціональний набір стовбурових клітин-попередників адипоцитів, і є дані про зв'язок між ожирінням і втратою функції цих стовбурових клітин", - пояснює Соня Фернандес Веледо, остання підписантка дослідження, яка готовий до публікації в Міжнародному журналі ожиріння.

Адекватна функціональна популяція попередників адипоцитів має вирішальне значення для правильного розширення жирової тканини, управління ліпідами та запобігання ліпотоксичності в умовах хронічного позитивного енергетичного балансу (тобто, коли не всі споживані калорії `` спалюються '').

"Ми вважаємо, що краще розуміння біології цього набору стовбурових клітин-попередників може сприяти розробці нових стратегій, спрямованих на боротьбу з ожирінням або сприяти розширенню здорової жирової тканини", - додає експерт.

Для цього в цій новій роботі були вивчені стовбурові клітини, отримані з жирової тканини (попередники) та зрілі адипоцити здорових худорлявих та ожирілих пацієнтів.

"Наша робота показує, що ожиріння індукує важливі епігенетичні зміни в ДНК клітин-попередників, що визначає порушення функціонування нових адипоцитів, що утворюються", - говорить Джоан Вендрелл, керівник групи CIBERDEM в IISPV.

Краще розуміння біології цього набору стовбурових клітин-попередників може сприяти розробці нових стратегій проти ожиріння

"Ожиріння обумовлює атрипоцитарні попередники стовбурових клітин з динамічною втратою метилювання ДНК у вибраних регіонах, що в кінцевому підсумку може спричинити дисфункцію білої жирової тканини та розвиток метаболічних синдромів при ожирінні", - уточнює він.

TBX15, ключовий ген

Одним із найбільш модифікованих генів є фактор транскрипції TBX15, фактор, що бере участь у адипогенезі, розподілі жиру та ‘підрум’янюванні’ (перетворення білого жиру в коричневий жир, останній здоровий та необхідний для організму).

Дослідження показало, що TBX15 є одним із генів, який представляє найбільші зміни на епігенетичному рівні в клітинах-попередниках ожиріння, що призводить до його надмірної експресії в цих клітинах. "TBX15 демонструє сильну втрату епігенетичних знаків із відповідним збільшенням на рівні експресії генів та білків", пояснюють вони.

У роботі встановлено, що TBX15 є регулятором мітохондріальної маси в ожирених адипоцитах, основною органелою в метаболічній регуляції клітин, відповідальних за клітинне дихання. "Збільшення TBX15 у жировій тканині пацієнтів із ожирінням спричиняє зміну мітохондріальної мережі, викликаючи зміни форми та кількості", - додають дослідники.

Порушення функції попередників адипоцитів

Це нове дослідження, проведене на людях, продемонструвало важливість зміни епігенетичних знаків через ожиріння у функціональних можливостях майбутніх адипоцитів, підтверджуючи теорію дисфункції попередника як ключової події при цій хворобі.

"В даний час ми вивчаємо, чи є цей епігенетичний слід оборотним, тобто чи може втрата ваги змінити епігенетичні зміни, спричинені ожирінням", - прогресує Джоан Вендрелл.

Бібліографічна довідка:

Мітохондріальна дисфункція жирової тканини при ожирінні людини пов’язана зі специфічним ознакою метилювання ДНК у стовбурових клітинах, отриманих з жирової тканини. Ejarque M, Ceperuelo-Mallafré V, Serena C, Maymo-Masip E, Duran X, Díaz-Ramos A, Millan-Scheiding M, Núñez-Álvarez Y, Núñez-Roa C, Gama P, Garcia-Roves PM, Peinado MA, Gimble JM, Zorzano A, Vendrell J, Fernández-Veledo S. Int J Obes (Lond). 2018 вересень 27. DOI: 10.1038/s41366-018-0219-6 PMID: 30262812

Робота фінансується Інститутом охорони здоров’я Карлоса III, Міністерством науки, інновацій та університетів та Фондом Ла-Марато ТВ3.