Эпигенетика. Управляй своими генами

Существует недостаток исследований, касающихся модификации гистонов в контексте ожирения человека. Доступные данные получены в результате исследований на животных моделях, особенно мышей, где несколько модификаций гистонов были связаны с ожирением, кормлением или физическими упражнениями (Татеши и др., 2009; Уитли и др., 2011).

Другие исследования были сосредоточены на роли гистоновых модификаций в дифференцировке клеток. Например, несколько сигналов ацетилирования было обнаружено в H3K56ас[16] в адипоцитах человека (Ло и др., 2011), а в другом исследовании было найдено несколько модификаций гистонов в процессе адипогенеза, что позволяет предположить важную роль в регуляции транскрипционной сети во время этого процесса (Жанг и др., 2012).

Лишь недавно некоторые исследования связали эпигенетические изменения в гистонах с повышенным риском развития ожирения или заболеваний, связанных с ним. Установлено, что метилирование гистона никотинамида N-метилтрансферазы (NNMT)[17] в сыворотке крови положительно коррелировало с ИМТ и окружностью талии (чем больше вес и окружность талии, тем более выражен процесс метилирования гистонов) и отрицательно коррелировало с липопротеидами высокой плотности (ЛПВП – «хороший» холестерин) (Лиу и др., 2016).

3.3. МикроРНК и ожирение

В последние годы ряд исследований указывают на важную роль микроРНК (миРНК) в адипогенезе (образовании жировых клеток), стимулирующую или подавляющую дифференцировку адипоцитов и регулирующую специфические метаболические и эндокринные функции. Было обнаружено, что некоторые миРНК изменяются на разных стадиях дифференцировки адипоцитов и участвуют в регуляции важных для этого процесса генов (Арнер и Кулит, 2015).

Другой тип исследований был сосредоточен на уровнях миРНК в контексте фенотипа ожирения. Например, Механна и др. (2015) обнаружили, что c-аллель miRNA146a rs2910164 показал положительную связь с повышенной предрасположенностью к метаболическому синдрому (связанным с ожирением сахарному диабету 2-го типа, атеросклерозу, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни). Используя данные исследований экспрессии генов, Ли и др. (2015) выявили в общей сложности 16 микроРНК, которые показали значительно различающуюся экспрессию у людей с ожирением по сравнению с людьми без ожирения.

Meерсон и др. (2013) обнаружили, что уровни экспрессии miR-221 были положительно коррелированы с ИМТ (особенно у женщин) и концентрацией инсулина натощак, в то время как уровни miR-193a-3p и miR-193b-5p были отрицательно коррелированы с ИМТ. Другое исследование показало, что экспрессия miR-802 повышается в печени у полных людей (Koрнфилд и др., 2013).

Напомним, что микроРНК способствуют регуляции экспрессии генов на посттранскрипционном уровне, что приводит к их глушению посредством остановки трансляции или деградации мишени.

3.4. Фетальное программирование

Некоторые эпидемиологические исследования показывают, что здоровье и болезни взрослого человека могут иметь какое-то происхождение или обусловленность внутриутробно. Эта концепция, ранее называемая фетальным программированием, известна как эволюционные истоки здоровья и болезней (Chavatte-Palmer и др., 2016).

Ее смысл заключается в том, что плод адаптируется в ответ на сигналы внутриматочной среды, что приводит к постоянным перестройкам в гомеостатических системах. Некоторые из этих адаптаций, происходящие у плода во время беременности матери, могут привести к неблагоприятным сигналам после рождения. Например, питание и воздействие окружающей среды в период беременности могут играть важную роль в повышении рисков возникновения ожирения. Про эту связь подробно написано в главе второй «Подготовка к зачатию, беременность и питание».

Некоторые биохимические процессы, происходящие как на ранних, так и на более поздних стадиях эмбрионального развития, могут влиять на экспрессию генов в ответ на экологические воздействия (Перера и Хербстман, 2011).

В настоящее время хорошо известно, что раннее питание и метаболический статус матери во время беременности определяют здоровье потомства. Несколько исследований показывают, что ожирение матери во время беременности связано с увеличением уровня ожирения у потомства (Дрейк и Рейнольдс, 2010).

Кроме того, период сразу после рождения также является критическим этапом, например, было высказано предположение, что грудное вскармливание может быть защитным фактором против ожирения у детей (Ян и др., 2014).

Некоторые исследования показали, что ожирение у отца также может влиять на развитие потомства посредством импринтированных меток во время сперматогенеза (Соубри и др., 2013). Сравнивая новорожденных детей полных родителей с детьми, рожденными у родителей с нормальным весом, исследователи обнаружили измененные паттерны метилирования ДНК на нескольких импринтированных генах.