Διερεύνηση παραγόντων που ελέγχουν τα επίπεδα έκφρασης συγκεκριμένων μεταγραφών που συνδέονται με την ανάπτυξη του ανθρώπινου σακχαρώδους διαβήτη τύπου 2
Authors: Κοκκινοπούλου Ιωάννα 
Published: September 2021

Ο Σακχαρώδης Διαβήτης τύπου 2 (ΣΔτ2) αποτελεί μια χρόνια μεταβολική πολυπαραγοντική διαταραχή που χαρακτηρίζεται από υψηλά επίπεδα γλυκόζης αίματος και συνδέεται με την ινσουλινοαντοχή ή/και με τη διαταραχή στους μηχανισμούς έκκρισης της ινσουλίνης. Κατά την τελευταία δεκαετία, πάνω από 60 μελέτες σάρωσης ολόκληρου του γονιδιώματος (Genome-Wide Association Studies-GWAS) αποκάλυψαν την παρουσία περισσότερων από 250 νουκλεοτιδικών πολυμορφισμών (Single Nucleotide Polymorphism-SNPs) που φαίνεται πως συνεισφέρουν στην αύξηση του κινδύνου εμφάνισης ΣΔτ2, με μικρή όμως επίδραση. Δεδομένου ότι η κατανόηση των πολυγονιδιακών νοσημάτων επιχειρείται σήμερα διαμέσου της συνδυαστικής μελέτης του μεταγραφώματος και του επιγενώματος, σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής τέθηκε η μελέτη του μοριακού προφίλ των ασθενών με ΣΔτ2 διαμέσου γενετικών και επιγενετικών δεικτών καθώς και η σχέση αυτών με συγκεκριμένους κλινικοπαθολογικούς και προδιαθεσικούς παράγοντες της νόσου, εφαρμόζοντας υψηλής ανάλυσης, σύγχρονες μεθοδολογίες αλληλούχησης και ποσοτικοποίησης γονιδίων. Αρχικός στόχος της διατριβής τέθηκε η μελέτη των επιπέδων έκφρασης 24 γονιδίων, τα οποία ήταν ήδη γνωστό από μελέτες GWAS ότι εμφανίζουν SNPs που σχετίζονται με τον αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης ΣΔτ2. Τα επίπεδα έκφρασης των γονιδίων αυτών επιλέχθηκε να μελετηθούν στο περιφερικό αίμα καλά χαρακτηρισμένων ασθενών με ΣΔτ2 και υγιών δοτών. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν ότι οι ασθενείς με ΣΔτ2 εμφανίζουν διαφορικά επίπεδα έκφρασης συγκεκριμένων μεταγράφων των γονιδίων CAPN10, KCNQ1, CDK5, CDKN2A, THADA και IGF2BP2, συγκρινόμενοι με τους υγιείς δότες. Τα επίπεδα έκφρασης των παραπάνω μεταγράφων συσχετίστηκαν επιπλέον με συγκεκριμένες κλινικοπαθολογικές παραμέτρους της νόσου και μάλιστα με διαφορετικό πρότυπο μεταξύ των ομάδων. Επόμενος στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής τέθηκε η διερεύνηση των μηχανισμών ρύθμισης της έκφρασης των γονιδίων που εμφάνισαν διαφορικά επίπεδα έκφρασης μεταξύ των ομάδων διαμέσου της μελέτης των miRNAs, που επιβεβαιωμένα πειραματικά στοχεύουν τα γονίδια αυτά, και του προφίλ μεθυλίωσης των υποκινητών τους. Από τα αποτελέσματα αυτά προέκυψε ότι το περιφερικό αίμα των ασθενών με ΣΔτ2 χαρακτηρίζεται από μειωμένα επίπεδα έκφρασης των miRNAs: let-7b-5p, miR-1-3p, miR-24-3p, miR-34a-5p, miR-98-5p, miR133a-3p και miR-125b-5p, συγκρινόμενο με εκείνο των υγιών δοτών. Ακόμη, τα επίπεδα έκφρασης των miRNAs που εμφάνισαν διαφορικά επίπεδα έκφρασης μεταξύ υγιών και ασθενών με ΣΔτ2 συσχετίστηκαν (θετικά ή αρνητικά) με τα επίπεδα έκφρασης των mRNAs-στόχων τους καθώς και με συγκεκριμένες κλινικοπαθολογικές παραμέτρους της νόσου και μάλιστα με διαφορετικό πρότυπο μεταξύ των ομάδων. Τέλος, η μελέτη του προφίλ μεθυλίωσης των υποκινητών των γονιδίων διαφορικής έκφρασης ανέδειξε οτι το γονίδιο CDK5 στους ασθενείς με ΣΔτ2 εμφανίζει μια τάση αύξησης του μέσου όρου του ποσοστού μεθυλίωσης στις υπό μελέτη θέσεις με σημαντικότερες διαφορές στη θέση της κυτοσίνης -271 (ως προς τη θέση έναρξης της μεταγραφής), συγκριτικά με τους υγιείς δότες. Τα παραπάνω αποτελέσματα περιγράφουν μια -ειδική για το ΣΔτ2- γενετική και επιγενετική «υπογραφή» στο περιφερικό αίμα των ασθενών με ΣΔτ2, η οποία θα μπορούσε να συνδέεται με τους υποκείμενους παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς που εμπλέκονται στην ανάπτυξη του ΣΔτ2 και υποδηλώνει την ύπαρξη πολύπλοκων μηχανισμών που ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση και μπορούν επίσης να εμπλέκονται με τη σειρά τους στην παθογένεια της νόσου.