язане

Дослідники знайшли нову відповідь на одвічне запитання: як переїдання в дитинстві може призвести до тривалих проблем зі здоров’ям, таких як діабет?

Навчання

Дослідники медичного коледжу Бейлора знайшли нову відповідь на одвічне запитання: як переїдання в дитинстві може призвести до тривалих проблем зі здоров’ям, таких як діабет?. Звіт, опублікований сьогодні в журналі "Епігенетика навколишнього середовища", зосереджується на панкреатичних острівцях Лангерганса, які виробляють інсулін та інші гормони.

Острови підшлункової залози мишей, яких перегодували протягом перших 21 днів життя (їх «дитинство»), схильні мати сліди метилювання ДНК., це хімічні модифікації, які змінюють експресію генів, тоді як миші, яких не перегодовували, демонстрували подібні зміни, але пізніше в житті.

«Про це вже кілька десятиліть відомо миші, яких перегодували в період лактації, залишаються із зайвою вагою і будуть схильні до захворювань протягом усього життя. Зокрема, вони мають проблеми з регулюванням рівня цукру в крові », - сказав автор-кореспондент д-р Роберт А. Вотерленд, професор педіатрії, харчування в Дослідницькому центрі дитячого харчування USDA/ARS в Коледжі. Медицина Бейлор та Техаська дитяча лікарня; і професор молекулярної та людської генетики в Baylor.

Попередні дослідження також показали, що у пацієнтів з діабетом 2 типу спостерігаються зміни в метилюванні ДНК, додаванні хімічних метильних груп в їх острівці підшлункової залози, які виробляють інсулін. Ці зміни були пов’язані з несправністю острівців та розвитком діабету, але як вони трапляються, залишається загадкою.

Прагнучи дати відповіді на цю важливу тему, Уотерленд та його колеги досліджували, чи може раннє постнатальне переїдання змінити епігенетичний розвиток островів підшлункової залози.

Епігенетика

Епігенетика має справу з молекулярними механізмами, які визначають, які гени будуть увімкнені чи вимкнені в різних типах клітин. ДНК схожа на апаратне забезпечення комп’ютера, а епігенетика - як програмне забезпечення, яке визначає, що може робити комп’ютер. Епігенетика працює шляхом додавання або видалення хімічних міток у генах, щоб позначити, які з них слід використовувати. Метилювання ДНК є однією з найбільш вивчених міток і відіграє важливу роль у розвитку.

Висновки

Дослідники працювали з двома групами мишей, одна з них недоїдала в дитинстві, а інша - ні.; остання представляла контрольну групу. "Регулювання розміру підстилки під час лактації забезпечує природний засіб для перегодовування дитячих мишей", - сказав Уотерленд, співробітник Всебічного онкологічного центру Дана Л Дункана в Бейлорі. “У підстилках нормального розміру близько 10 мишей, і вони служили нашою контрольною групою. Група, яка недоїдала, походила від матерів, чий приплід зменшився до чотирьох молодих кожна. Ці молоді люди отримують більшу кількість їжі і мають надмірну вагу при відлученні ».

Але вага не була єдиною різницею між двома групами цуценят. Дослідники застосували загальногеномні профілі метилювання ДНК на острівцях недоїджених і контрольних мишей через 21 день (відлучення) та 180 днів після народження (вважається середнім віком для мишей).

Результати показали, що острівці мишей контрольної групи мали тенденцію до збільшення метилювання ДНК у міру старіння. Однак, порівняно з контрольною групою, Острівці недоїджених мишей показали збільшення метилювання ДНК лише на відлученні. Несподівано було значне перекриття між профілем метилювання ДНК контрольної групи середнього віку та набагато молодших 21-денних недоїданих мишей.

"Під час відлучення острівці перегодованих мишей демонструють епігенетичний профіль, подібний до профілю набагато старших мишей", - сказав Уотерленд. «Наша інтерпретація полягає в тому, що Постнатальне переїдання спричинює прискорене епігенетичне старіння на острівцях. Оскільки здатність регулювати рівень цукру в крові зменшується з віком, це передчасне епігенетичне старіння може допомогти пояснити, як переїдання в дитинстві збільшує ризик діабету в подальшому житті.

Майбутнє

Діабет є серйозною проблемою для здоров'я, широко поширений у всьому світі. Згідно з повідомленням Центру з контролю та профілактики захворювань за 2017 рік, 9,3 відсотка населення США, близько 30 мільйонів людей страждають на це захворювання, збільшення ризику серйозних ускладнень зі здоров’ям, таких як передчасна смерть, втрата зору, серцеві захворювання, інсульт, ниркова недостатність та ампутація пальців, стоп або ніг.

«У ці часи підвищеного дитячого ожиріння та надмірного харчування нам терміново потрібно зрозуміти несприятливі наслідки переїдання в людському дитинстві. Я вважаю, що оптимізація харчування в ці критичні періоди розвитку стане ефективним методом профілактики захворювань у дорослих », - сказала Уотерленд.

Дата: 26 серпня 2019 р

Джерело: Медичний коледж Бейлора

Джерело історії:

Матеріали надані Медичним коледжем Бейлора. Примітка: Вміст міг бути відредагований за стилем та довжиною.

Посилання на публікацію:

  1. Ge Li, Tihomira D Petkova, Eleonora Laritsky, Noah Kessler, Maria S Baker, Shaoyu Zhu, Robert A Waterland. Раннє постнатальне переїдання прискорює епігенетичний дрейф, пов’язаний зі старінням, на острівцях підшлункової залози. Епігенетика навколишнього середовища, 2019; 5 (3) DOI: 10.1093/eep/dvz015

Примітка: Інститут нутрігеноміки не несе відповідальності за думки, висловлені в цій статті.