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I cambiamenti epigenetici precedono l’insorgenza del diabete tipo 2

I ricercatori hanno prima identificato i cambiamenti iniziali nelle metilazioni del DNA e nei modelli di espressione nelle isole di Langerhans nei topi predisposti al diabete e poi hanno studiato quale di questi poteva essere identificato negli esseri umani prima che il diabete fosse diagnosticato.

I cambiamenti epigenetici * nelle isole di Langerhans del pancreas possono essere rilevati nei pazienti diversi anni prima della diagnosi di diabete di tipo 2 (T2D). Questi cambiamenti sono responsabili dell’attività di metilazione alterata di geni specifici che differisce da quella degli individui sani. Negli esseri umani, 105 di questi cambiamenti sono stati scoperti nelle cellule del sangue. Ciò è stato dimostrato in uno studio dei ricercatori del DZD / DIfE, che è stato ora pubblicato sulla rivista Diabetes . Questi risultati potrebbero aiutare a sviluppare marcatori diagnostici per il diabete di tipo 2.

Diverse cause giocano un ruolo nello sviluppo del diabete di tipo 2. Questi includono una predisposizione genetica, fattori epigenetici e una dieta ricca di grassi e zuccheri, sovrappeso e mancanza di esercizio. Al fine di prevenire lo sviluppo della malattia metabolica, è importante identificare le persone con un aumentato rischio di malattia metabolica in una fase precoce. Poiché lo sviluppo del diabete può anche portare a disturbi funzionali nelle isole di Langerhans nel pancreas, i ricercatori dell’Istituto tedesco di nutrizione umana (DIfE) e del Centro tedesco per la ricerca sul diabete (DZD) hanno studiato se ci sono cambiamenti epigenetici nel isolotti di Langerhans che sono legati allo sviluppo del diabete. Allo studio ha partecipato anche l’Università di Lund.

“Il nostro scopo era identificare i primi cambiamenti nella metilazione del DNA e il modello di espressione nelle isole di Langerhans in un topo predisposto al diabete e quindi testare quale di questi può essere rilevato anche nel sangue degli esseri umani prima che il diabete venga diagnosticato”, ha detto il Prof La Dott.ssa Annette Schürmann, portavoce del DZD e capo del Dipartimento di Diabetologia Sperimentale presso DIfE, spiega l’approccio della ricerca traslazionale. A tal fine, i topi obesi sono stati nutriti con una dieta ipercalorica per cinque settimane e suddivisi in animali predisposti e resistenti al diabete sulla base di determinati criteri (ad esempio il contenuto di grassi del fegato). Per entrambi i gruppi sono state determinate le metilazioni del DNA e i modelli di espressione nelle isole di Langerhans. “Siamo stati in grado di identificare 497 candidati che differivano sia in termini di espressione che di metilazione del DNA”,

Il passo successivo è stato quello di cercare cambiamenti epigenetici simili nelle cellule del sangue dei partecipanti allo studio EPIC-Potsdam ** (270 controlli e 270 casi di T2D incidenti in media 3,8 anni prima della diagnosi). I ricercatori hanno trovato livelli alterati di metilazione del DNA in 105 geni associati alla successiva diagnosi di diabete. La maggior parte di questi cambiamenti è stata riscontrata anche nelle isole di Langerhans nei pazienti con diabete di tipo 2. I ricercatori presumono che la maggior parte delle alterazioni nella metilazione del DNA che possono essere rilevate nel sangue prima della diagnosi siano ancora presenti nelle isole di Langerhans più avanti nel corso della malattia.

“Il nostro approccio di ricerca ampio e traslazionale ha identificato una serie di geni interessanti la cui espressione e la metilazione alterata del DNA sono associate alla successiva diagnosi di diabete”, ha detto Schürmann. “Negli esseri umani, 105 tali differenze possono essere rilevate nelle cellule del sangue pochi anni prima della diagnosi di diabete. Ciò potrebbe aprire la possibilità di utilizzare alcuni di questi cambiamenti come marker diagnostici per il diabete di tipo 2 in futuro”.

Successivamente, i ricercatori vogliono indagare se le diete o alcuni farmaci possono correggere modelli sfavorevoli di metilazione del DNA. Vogliono anche determinare se i marker identificati differiscono nei vari cluster di diabete.

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Pubblicazione originale

Ouni, M. et al .: Cambiamenti epigenetici nelle isole di Langerhans precedenti l’insorgenza del diabete. Diabete 2020; 69: 1-15 | https: / doi. org / 10. 2337 / db20-0204

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