Исследователи из медицинского колледжа Бейлора выявили существенные различия на эпигенетическом уровне между формами острого недоедания в детском возрасте — отёчной острой недостаточности питания (ESAM) и отёчной SAM (NESAM). Регулировать выразительность генов позволяют химические метки в ДНК.
Про обе формы заболевания в России не пишут и не знают, данных и российских статей найти не удалось. Единственный источник, упоминающий подобные заболевания на русском — русская версия ВОЗ. Однако ссылки на исследования там также на английском языке.
Исследование, опубликованное журнале Nature Communications, показывает, что для ESAM характерны снижение метилических меток в ДНК и сложные изменения в активности генов, включая как повышенную, так и пониженную экспрессию генов. Потеря некоторыми генами своих метильных меток, была связана с аномальным уровнем сахара в крови и ожирением печени, которые также наблюдались в ESAM. Полученные данные подтверждают необходимость добавления метильных групп в ESAM.
Метилирование — это процесс присоединения к молекулам ДНК метильных групп CH3. Этот процесс определяет, какие гены в разных клетках должны работать.
«Тяжёлое острое недоедание у детей проявляется в двух клинически различных формах: ESAM и NESAM. ESAM характеризуется отеком тела и обширной дисфункцией многих органов, включая печень, клетки крови и кишечник, а также аномалиями кожи и волос. NESAM, с другой стороны, обычно сопровождается потерей веса», — доктор Нил Хенчард, доцент кафедры молекулярной генетики и генетики человека Исследовательского центра детского питания при USDA / ARS в Бэйлоре.
Несмотря на то, что этот вопрос рассматривался не одно десятилетие, различия между ESAM и NESAM до сих пор не полностью объяснены. В текущем исследовании Ханчард и его коллеги пытались лучше понять условия, исследуя различия на молекулярном уровне, особенно в отношении метилирования ДНК.
«Решение взглянуть на метилирование ДНК было частично обусловлено предыдущими исследованиями, посвященными изучению биохимических маркеров у этих людей. В частности, оборота определенной аминокислоты под названием метионин», — сказал Ханчард.
Метионин — незаменимая аминокислота. Имеет липотропное действие, повышает синтез холина, лецитина и других фосфолипидов, в некоторой степени способствует снижению содержания холестерина в крови и улучшению соотношения фосфолипиды/холестерин, уменьшению отложения нейтрального жира в печени и улучшению функции печени, может оказывать умеренное антидепрессивное действие (по-видимому, за счёт влияния на биосинтез адреналина). Содержится во многих белках и пептидах (метионин-энкефалин, метионин-окситоцин). Значительное количество метионина содержится в казеине. Метионин также служит в организме донором метильных групп (в составе S-аденозил-метионина) при биосинтезе холина, адреналина и др., а также источником серы при биосинтезе цистеина.
Предыдущая работа показала, что метаболизм метионина в ESAM медленнее, чем в NESAM. Метионин является центральным компонентом метаболизма 1-углерода, который является ключевым для метилирования ДНК. Более низкий оборот метионина предполагает возможность изменений в метилировании ДНК.
Ученые провели геномный анализ метилирования ДНК 161 гена и обнаружили, что у детей, остро болеющих ESAM, уровни метилирования ДНК были ниже, чем у пациентов с NESAM.
Интересно, что группа взрослых, которые в детстве выздоровели от недоедания ESAM, не показали такого же снижения метилирования ДНК, которое исследователи наблюдали в острых случаях детского возраста. Это говорит о том, что более низкое метилирование ДНК, вероятно, было связано с острым ESAM.
Исследователи также обнаружили, что снижение общего метилирования в ESAM приводило к сложной схеме изменений экспрессии генов. Для некоторых генов уменьшение метилирования усиливает их экспрессию, в то время как для других снижает.
Результаты исследования позволяют лучше понимать молекулярные события, которые приводят к различиям между ESAM и NESAM. Но учёные не могут понять, почему недоедание приводит к ESAM у одних детей и к NESAM у других. На данный момент известно, что индивидуальные генетические вариации влияют на уровень метилирования ДНК, а изменение молекулярного исхода недоедания с помощью специальных вмешательств может однажды помочь изменить клинический исход.
Читать больше новостей и статей о медицине можно здесь: https://madmed.media/
