اپی‌ژنتیک دیابت نوع ۱
اپی ژنتیک و ریسک ابتلا به دیابت نوع ۱

تحقیقات در مورد تغییرات در بیان ژنتیکی تغییرات مرتبط با ترشح انسولین و استعداد ابتلا به دیابت را مرتبط کرده‌است. یک آزمایش جامع بر روی متیلاسیون DNA در جزایر پانکراس انسانی، با استفاده از یک رویکرد مکان صفت کمی (mQTL) در سطح ژنوم انجام شد. این تجزیه و تحلیل شامل ۵۷۴۵۵۳ پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی (SNPs) و ۴۶۸۷۸۷ سایت CpG بود که ۹۹ درصد از ژن‌های Ref Seq را در جزایر به‌دست‌آمده از ۸۹ اهداکننده پوشش می‌داد. به‌طور قابل‌توجهی، این مطالعه 383 CpG sites (۰٫۰۸٪ از کل CpGهای مورد بررسی) را شناسایی کرد که پس از محاسبه آزمایش‌های متعدد، از جمله جایگاه‌های شناخته شده مرتبط با دیابت مانند ADCY5، KCNJ11، HLA-DQA1، INS, PDX1 و GRB10، ارتباط قابل‌توجهی را نشان دادند. به‌طور جالبی، CpGهای مرتبط با cis-mQTLs به‌طور نامتناسبی در داخل بدن ژن و خارج از جزایر CpG قرار دارند. تحقیقات بیشتر با استفاده از تست‌های فرضی جفت‌های SNP-CpG را در جزایر انسانی نشان داد که متیلاسیون DNA به‌طور بالقوه می‌تواند ارتباط ژنتیکی با بیان ژن یا ترشح انسولین را واسطه کند. آنالیزهای عملکردی بعدی نشان داد که ژن‌های کاندید شناسایی شده (GPX7، GSTT1 و SNX19) مستقیماً بر فرآیندهای بیولوژیکی حیاتی مانند تکثیر و آپوپتوز در سلول‌های β پانکراس تأثیر می‌گذارند. به‌طور کلی، این مطالعه نشان داد که تأثیر متقابل بین تغییرات ژنتیکی و اپی ژنتیکی در سراسر ژنوم می‌تواند بر بیان ژن، عملکرد جزایر و در نهایت خطر بالقوه ابتلا به دیابت در انسان تأثیر بگذارد. علاوه بر این، شایان ذکر است که پشتیبانی از تأثیر متیلاسیون DNA به عنوان یک اصلاح اپی ژنتیکی نیز در مدل‌های موش قابل مشاهده است. مشکل این مطالعات اپی ژنتیکی، کارایی محدود آنها به دلیل تعداد زیادی از سایت‌های CpG است که شناسایی شده‌است. از طریق استفاده از یک ژنوتیپ جامع بیماری خودایمنی، مشخص شد که T1D شباهت ژنتیکی بیشتری با سایر بیماری‌های مثبت اتوآنتی‌بادی، به ویژه آرتریت روماتوئید نوجوانان دارد، در حالی که ارتباط کمتری با کولیت زخمی دارد. SNPهای T1D در توالی‌های تقویت کننده درون تیموس، سلول‌های T و B و سلول‌های بنیادی CD34+ قرار دارند. این مشاهدات توانایی تجزیه و تحلیل اپی ژنتیک را برای شناسایی سلول‌هایی که به‌طور فعال از ژن‌های مرتبط با یک بافت خاص استفاده می‌کنند را نشان می‌دهد. این مهم است زیرا همه سلول‌ها حاوی هر ژن هستند، وضعیتی که نمی‌توان آن را تنها با ژنتیک حل کرد. خوانندگان اپی ژنتیک پروتئین‌هایی هستند که تغییرات هیستون را تشخیص می‌دهند و رونویسی تسهیل می‌کنند. با توجه به شواهدی مبنی بر اینکه متیلاسیون DNA در نواحی پروموتور به شدت قابل وراثت است، با نرخ تطابق بسیار بالا بین دوقلوهای همسان، نتیجه می‌شود که جفت‌های دوقلو ناسازگار برای یک بیماری، بستر آزمایشی ایده‌آلی برای تجزیه و تحلیل تفاوت‌های اپی ژنتیکی هستند که به آن بیماری کمک می‌کنندمطمئناً مسیر mTOR در ایجاد آسیب‌های مرتبط با دیابت نقش دارد. اگر تغییرات پیش‌بینی کننده تغییر متابولیسم دیابت یا عوارض مرتبط با دیابت باشد، کاربرد بالینی آنها در T1D خودایمنی به اندازه دیابت نوع ۲ ارزشمند خواهد بود. به عنوان مثال، نشانگرهای زیستی اپی ژنتیکی مبتنی بر خون که منعکس کننده تغییرات متیلاسیون DNA مرتبط با سن در جزایر انسانی هستند، به عنوان مثال. KLF14، FHL2، ZNF518B و FAM123C، هم با ترشح انسولین و هم با دیابت نوع ۲ مرتبط هستند.
نتیجه
اگر آنالیزهای ژنتیکی و اپی ژنتیکی ارزش بالینی داشته باشند، این احتمال وجود دارد که چنین ارزشی در پیش آگهی بیماری و پیش آگهی رویکردهای درمانی بهینه ظاهر شود. اثرات اپی ژنتیکی به عنوان یک مکانیسم مولکولی عمل می‌کند که از طریق آن عوامل ژنتیکی و غیر ژنتیکی ممکن است برهم کنش داشته باشند. شواهد ارائه شده در این مقاله حاکی از آن است که عوامل اپی ژنتیک در جنبه‌های متعددی از پاتوژنز بیماری‌های خودایمنی نقش دارند و به‌طور بالقوه پاتوژنز عوارض طولانی مدت دیابت را در بر می‌گیرند.