نقش اپی ژنتیک در بیماری های متابولیک

اپی ژنتیک به تغییرات قابل وراثت در بیان ژن، بدون تغییر در توالی DNA، گفته می شود. از مکانیسم های اپی ژنتیکی متیلاسیون DNA، تغییرات هیستونی و RNAهای غیرکدکننده هستند که از طریق تنظیم ساختار کروماتین و بیان ژن، در فرایندهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک نقش دارند. در مطالعات مرورشده، تغییرات اپی ژنتیکی با استفاده از روش هایی مانند Bisulfite Sequencing، MSP، RT-qPCR، ChIP assay و تحلیل های genome-wide DNA methylation در نمونه های انسانی، حیوانی و کشت سلولی بررسی شده اند. تغییرات اپی ژنتیکی در ایجاد و پیشرفت بیماری های متابولیک از جمله چاقی، دیابت نوع ۲، مقاومت به انسولین و بیماری های کبد چرب نقش مهمی ایفا می کنند. این تغییرات بر مسیرهای مرتبط با متابولیسم گلوکز و لیپیدها، التهاب، عملکرد میتوکندری، سیگنالینگ انسولین و عملکرد سلول های بتای پانکراس اثر گذاشته و همئوستاز متابولیک را تحت تاثیر قرار می دهند. شواهد نشان میدهد که عوامل محیطی مانند رژیم غذایی، فعالیت بدنی، چاقی و وضعیت تغذیه ای والدین می تواند از طریق مکانیسم های اپی ژنتیکی بیان ژن ها را تغییر دهند و در برخی موارد ممکن است به نسل های بعد منتقل شده و خطر ابتلا به اختلالات متابولیک را افزایش دهند. هرچند بخش عمده این شواهد از مطالعات حیوانی به دست آمده و برای اثبات کامل آن ها در انسان به تحقیقات بیشتری نیاز است. در مقاومت به انسولین، اختلالات اپی ژنتیکی در ایجاد التهاب، استرس اکسیداتیو، اختلال عملکرد میتوکندری و نقص مسیر سیگنالینگ انسولین نقش دارند. همچنین RNAهای غیرکدکننده و تغییرات هیستونی در تنظیم ژن های مرتبط با متابولیسم و حساسیت به انسولین موثر هستند. در بیماری های کبد چرب متابولیک و کبد چرب الکلی، تغییرات متیلاسیون DNA و سایر مکانیسم های اپی ژنتیکی با پیشرفت بیماری، فیبروز، التهاب و اختلال مسیرهای متابولیکی ارتباط دارند. به طور کلی، ماهیت پویا و برگشت پذیر تغییرات اپی ژنتیکی، آن ها را به اهدافی امیدبخش برای توسعه بیومارکرهای تشخیصی، پیش بینی خطر بیماری و درمان های نوین تبدیل کرده است. با این حال، برای کاربرد بالینی این یافته ها، انجام مطالعات انسانی گسترده تر ضروری است.

کلیدواژه ها:

اپی ژنتیک ، بیماری های متابولیک ، متیلاسیون DNA