Ο διαβήτης τύπου 1 είναι μια διαταραχή στην οποία το ανοσοποιητικό σύστημα στοχεύει ακατάλληλα μια κατηγορία κυττάρων στο πάγκρεας γνωστά ως β κύτταρα που παράγουν την ορμόνη ινσουλίνη, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση των επιπέδων γλυκόζης στην κυκλοφορία του αίματος και του μεταβολισμού των υδατανθράκων, των λιπιδίων και των πρωτεϊνών.

Η απώλεια ινσουλίνης προκαλεί μια σειρά προβλημάτων υγείας για άτομα με διαβήτη τύπου 1 και οι ασθενείς εξαρτώνται από τις ενέσεις ινσουλίνης.

Προηγούμενες μελέτες έχουν εντοπίσει πολλούς γενετικούς παράγοντες κινδύνου για διαβήτη τύπου 1. Ένα αξιοσημείωτο εύρημα είναι η σημασία της περιοχής HLA, ένα μέρος του ανθρώπινου γονιδιώματος που περιέχει πολλαπλά γονίδια και εξηγεί περίπου το 40-50% του γενετικού κινδύνου για διαβήτη τύπου 1.

Ωστόσο, μελέτες για πανομοιότυπα δίδυμα έχουν εντοπίσει περιπτώσεις στις οποίες ένα δίδυμο αναπτύσσει διαβήτη τύπου 1 ενώ το άλλο όχι, γεγονός που δείχνει ότι οι γενετικοί παράγοντες κινδύνου δεν μπορούν να εξηγήσουν πλήρως την εμφάνιση διαβήτη τύπου 1. Αυτό το εύρημα συνάδει με τη γνωστή συνάφεια ορισμένων περιβαλλοντικών παραγόντων.

Για παράδειγμα, οι περισσότερες μελέτες έχουν διαπιστώσει ότι ο θηλασμός και η κατανάλωση βιταμίνης D προστατεύουν από τον διαβήτη τύπου 1 και ότι το αγελαδινό γάλα και η πρώιμη εισαγωγή της γλουτένης αυξάνουν τον κίνδυνο διαβήτη τύπου 1. Επιπλέον, τα μικρόβια στο ανθρώπινο έντερο διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ανθρώπινη υγεία και την πέψη, και οι ασθενείς με διαβήτη τύπου 1 συχνά στερούνται ποικιλομορφίας στο μικροβίωμα του εντέρου τους.

Οι επιγενετικοί παράγοντες και ο κίνδυνος για διαβήτη τύπου 1

Για να εξηγήσουν πληρέστερα τους παράγοντες κινδύνου για διαβήτη τύπου 1, ερευνητές έχουν στραφεί στο πεδίο της επιγενετικής, το οποίο μελετά πώς οι περιβαλλοντικοί παράγοντες και οι παράγοντες του τρόπου ζωής μπορούν να επηρεάσουν την έκφραση των γονιδίων χωρίς να αλλάξουν την υποκείμενη αλληλουχία DNA.

Σε ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Chinese Medical Journal, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Huazhong με επικεφαλής τους Cong-Yi Wang και Fei Xiong ξεκίνησαν να συνοψίσουν πώς οι επιγενετικοί παράγοντες ρυθμίζουν τους κινδύνους του διαβήτη τύπου 1. Στόχος τους ήταν επίσης να συζητήσουν τη δυνατότητα αυτών των επιγενετικών παραγόντων να χρησιμεύσουν ως δείκτες για την παρακολούθηση της εξέλιξης της νόσου και ως στόχοι για τη θεραπεία.

Ένας σημαντικός μηχανισμός επιγενετικής είναι η μεθυλίωση του DNA, η οποία αναφέρεται στην παρουσία χημικών ετικετών που ονομάζονται ομάδες μεθυλίου στο DNA. Τα πρότυπα μεθυλίωσης του DNA επηρεάζουν το εάν και πόσο έντονα εκφράζεται ένα γονίδιο και προηγούμενες μελέτες έχουν εντοπίσει πολλές θέσεις μεθυλίωσης που επηρεάζουν τον κίνδυνο διαβήτη τύπου 1. Ορισμένες από αυτές τις περιοχές μεθυλίωσης βρίσκονται στις προαναφερθείσες περιοχές HLA, η οποία σχετίζεται ιδιαίτερα με τον διαβήτη τύπου 1. Άλλες θέσεις μεθυλίωσης επηρεάζουν το γονίδιο INS.

Μη κωδικοποιητικά RNA

Ένας άλλος μηχανισμός επιγενετικής είναι η χημική τροποποίηση των ιστονών, οι οποίες είναι πρωτεΐνες γύρω από τις οποίες τυλίγονται κλώνοι DNA. Αρκετές μελέτες έχουν αναφέρει μη φυσιολογικά πρότυπα τροποποίησης ιστόνης σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 1. Αυτές οι τροποποιήσεις μπορεί να αυξήσουν τον κίνδυνο διαβήτη τύπου 1 επηρεάζοντας την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με φλεγμονή και ανοσία και τα αυξημένα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα που σχετίζονται με τον διαβήτη τύπου 1 μπορεί επίσης να προκαλέσουν μη φυσιολογικά πρότυπα τροποποίησης ιστόνης.

Η επιγενετική επίδραση μπορεί επίσης να εκφραστεί με τη μορφή μη κωδικοποιητικών RNA, τα οποία είναι μόρια RNA που έχουν λειτουργικούς ρόλους διαφορετικούς από τον τυπικό ρόλο παροχής οδηγιών για σύνθεση πρωτεϊνών. Τα μη κωδικοποιητικά RNA είναι μια διαφορετική κατηγορία γενετικών μορίων, και μπορούν να συνδέσουν DNA, άλλους κλώνους RNA και πρωτεΐνες. Μέσα από τις διάφορες δράσεις τους, μπορούν να προωθήσουν ή να καταστέλλουν την έκφραση ορισμένων γονιδίων. Πρόσφατες μελέτες έχουν αποδείξει ότι τα μη κωδικοποιητικά RNA μπορούν να συμβάλουν στον διαβήτη τύπου 1 επηρεάζοντας το ανοσοποιητικό σύστημα και προκαλώντας δυσλειτουργία β κυττάρων.

Με πληροφορίες από News Medical Life Sciences