Субекти

Резюме

Предистория/цели

Целта ни беше да изследваме ефектите от индуцираната от хипокалоричната диета загуба на тегло върху профила на метилиране на ДНК в левкоцитите от жени с тежко затлъстяване.

Методи

Единадесет жени с морбидно затлъстяване (възраст: 36,9 ± 10,3 години; ИТМ: 58,5 ± 10,5 kg/m 2) бяха оценени преди и след 6 седмици на хипокалорична диетична интервенция. Участниците са сравнени с жени със средно тегло и същата възраст (възраст: 36,9 ± 11,8 години; ИТМ: 22,5 ± 1,6 kg/m 2). Анализът на метилиране на ДНК за целия геном се извършва в ДНК, извлечена от левкоцити от периферна кръв, като се използва анализът на Infinium Human Methylation 450 BeadChip. Изчисляват се промени (Δβ) в нивото на метилиране на всеки CpGs. Праг с минимална стойност 10%, стр

Опции за достъп

Абонирайте се за Journal

Получете пълен достъп до дневник за 1 година

само 31,08 € на брой

Всички цени са нетни цени.
ДДС ще бъде добавен по-късно при плащане.

Наем или покупка на статия

Получете ограничен или пълен достъп до статии в ReadCube.

Всички цени са нетни цени.

моделът

Препратки

Dyaczynski M, Scanes CG, Koziec H, Koziec H, Pierzchala-Koziec K. Ендокринни последици от затлъстяването и бариатричната хирургия. Ендокринол Pol. 2018; 69: 574–97.

Locke AE, Kahali B, Berndt SI, Justice AE, Pers TH, Day FR, et al. Генетичните изследвания на индекса на телесна маса дават нови идеи за биологията на затлъстяването. Природата. 2015; 518: 197–206.

Mansego ML, Milagro FI, Zulet MA, Moreno-Aliaga MJ, Martinez JA. Диференциално метилиране на ДНК във връзка с възрастта и рисковете за здравето от затлъстяване. Int J Mol Sci. 2015; 16: 16816–32.

Demerath EW, Guan W, Grove ML, Aslibekyan S, Mendelson M, Zhou YH, et al. Проучване за асоцииране в цялата епигенома (EWAS) на ИТМ, промяна на ИТМ и обиколка на талията при възрастни афроамериканци идентифицира множество репликирани локуси. Hum Mol Genet. 2015; 24: 4464–79.

Huang RC, Garratt ES, Pan H, Wu Y, Davis EA, Barton SJ, et al. Анализът на метилиране в целия геном идентифицира диференциално метилирани CpG локуси, свързани с тежко затлъстяване в детска възраст. Епигенетика. 2015; 10: 995–1005.

Sayols-Baixeras S, Subirana I, Fernandez-Sanles A, Senti M, Lluis-Ganella C, Marrugat J, et al. Черти на ДНК метилиране и затлъстяване: Проучване за асоцииране в целия епигеном. Проучването REGICOR. Епигенетика. 2017; 12: 909–16.

Wahl S, Drong A, Lehne B, Loh M, Scott WR, Kunze S, et al. Епигеномно проучване на асоциацията на индекса на телесна маса и неблагоприятните резултати от затлъстяването. Природата. 2017; 541: 81–86.

Crujeiras AB, Diaz-Lagares A, Sandoval J, Milagro FI, Navas-Carretero S, Carreira MC, et al. Карта на метилиране на ДНК в циркулиращите левкоцити отразява модела на метилиране на подкожната мастна тъкан: анализ на целия геном от пациенти със затлъстяване и затлъстяване. Sci Rep.2017 г.; 7: 41903.

Barres R, Kirchner H, Rasmussen M, Yan J, Kantor FR, Krook A, et al. Загуба на тегло след операция на стомашен байпас при човешко затлъстяване ремоделира метилиране на промотор. Cell Rep. 2013; 3: 1020–7.

Nicoletti CF, Nonino CB, de Oliveira BA, Pinhel MA, Mansego ML, Milagro FI, et al. ДНК метилиране и нива на хидроксиметилиране във връзка с две стратегии за отслабване: диета с ограничено използване на енергия или бариатрична хирургия. Obes Surg. 2016; 26: 603–11.

Nicoletti CF, Pinhel MAS, Diaz-Lagares A, Casanueva FF, Jacome A, Pinhanelli VC, et al. Скринингът за метилиране на ДНК след стомашен байпас на roux-en Y разкрива, че епигенетичният подпис произтича от гени, свързани сами с операцията. BMC Med Genomics. 2019; 12: 72.

Ronn T, Volkov P, Davegardh C, Dayeh T, Hall E, Olsson AH, et al. Шестмесечна интервенционна намеса влияе върху модела на метилиране на ДНК в целия геном в човешката мастна тъкан. PLoS Genet. 2013; 9: e1003572.

Morcillo S, Macias-Gonzalez M, Tinahones FJ. Ефектът на метаболитната и бариатричната хирургия върху моделите на метилиране на ДНК. Curr Atheroscler Rep.2017; 19:40.

Samblas M, Mansego ML, Zulet MA, Milagro FI, Martinez JA. Интегриран транскриптомен и епигеномен анализ идентифицира CD44 гена като потенциален биомаркер за загуба на тегло в рамките на енергийно ограничена програма. Eur J Nutr. 2019; 58: 1971–80.

Li R, Grimm SA, Mav D, Gu H, Djukovic D, Shah R, et al. Анализът на транскриптома и ДНК метилома в миши модел на диета, предизвикано от затлъстяване, прогнозира повишен риск от колоректален рак. Cell Rep. 2018; 22: 624–37.

Cortes-Oliveira C, Nicoletti CF, de Souza Pinhel MA, de Oliveira BA, Quinhoneiro DC, Noronha NY, et al. Експресията на UCP2 е свързана със загуба на тегло след намеса с хипокалорична диета. Eur J Clin Nutr. 2017; 71: 402–6.

Bibikova M, Barnes B, Tsan C, Ho V, Klotzle B, Le JM, et al. Масив на метилиране на ДНК с висока плътност с единична разделителна способност на CpG. Геномика. 2011; 98: 288–95.

Dedeurwaerder S, Defrance M, Calonne E, Denis H, Sotiriou C, Fuks F. Оценка на технологията за метилиране на infinium 450K. Епигеномика. 2011; 3: 771–84.

ElGendy K, Malcomson FC, Lara JG, Bradburn DM, Mathers JC. Ефекти от диетичните интервенции върху метилирането на ДНК при възрастни хора: систематичен преглед и мета-анализ. Br J Nutr. 2018; 120: 961–76.

Abete I, Gomez-Uriz AM, Mansego ML, De Arce A, Goyenechea E, Blazquez V, et al. Епигенетични промени в моделите на метилиране на KCNQ1 и WT1 след интервенционна програма за отслабване при пациенти със затлъстяване. Curr Neurovasc Res. 2015; 12: 321–33.

Delgado-Cruzata L, Zhang W, McDonald JA, Tsai WY, Valdovinos C, Falci L, et al. Диетичните модификации, загубата на тегло и промените в метаболитните маркери засягат глобалното метилиране на ДНК при оцелелите от рак на гърдата в Испания, Африка и Афро-Карибите. J Nutr. 2015; 145: 783–90.

Martin-Nunez GM, Cabrera-Mulero R, Rubio-Martin E, Rojo-Martinez G, Olveira G, Valdes S, et al. Нивата на метилиране на промотора на гена SCD1 и LINE-1 повтарящата се област са свързани с промяна на теглото: интервенционно проучване. Mol Nutr Food Res. 2014; 58: 1528–36.

Cordero P, Campion J, Milagro FI, Goyenechea E, Steemburgo T, Javierre BM, et al. Нивата на метилиране на лептин и TNF-алфа промотор, измерени от MSP, могат да предскажат отговора на нискокалорична диета. J Physiol Biochem. 2011; 67: 463–70.

Nilsson EK, Ernst B, Voisin S, Almen MS, Benedict C, Mwinyi J, et al. Операцията на стомашен байпас на Roux-en Y индуцира специфични за генома промоторни промени в метилирането на ДНК в цяла кръв на пациенти със затлъстяване. PLOS ONE. 2015; 10: e0115186.

Bostrom AE, Mwinyi J, Voisin S, Wu W, Schultes B, Zhang K, et al. Проучването на надлъжно геномно метилиране на пациенти със стомашен байпас Roux-en-Y разкрива нови CpG места, свързани с есенциална хипертония. BMC Med Genomics. 2016 г .; 9:20.

Zhang N. Епигенетична модулация на метилирането на ДНК чрез хранене и неговите механизми при животните. Anim Nutr. 2015; 1: 144–51.

Kadayifci FZ, Zheng S, Pan YX. Молекулни механизми, лежащи в основата на връзката между диетата и метилирането на ДНК. Int J Mol Sci. 2018; 19: 4055.

Li Y, Daniel M, Tollefsbol TO. Епигенетична регулация на калоричните ограничения при стареене. BMC Med. 2011; 9: 98.

Maegawa S, Lu Y, Tahara T, Lee JT, Madzo J, Liang S, et al. Калоричното ограничение забавя отклонението на метилирането, свързано с възрастта. Nat Commun. 2017; 8: 539.

Drong AW, Lindgren CM, McCarthy MI. Генетичната и епигенетична основа на диабет тип 2 и затлъстяване. Clin Pharm Ther. 2012; 92: 707–15.

Ronn T, Volkov P, Gillberg L, Kokosar M, Perfilyev A, Jacobsen AL, et al. Влияние на възрастта, BMI и HbA1c нива върху общогеномното метилиране на ДНК и моделите на експресия на mRNA в човешката мастна тъкан и идентифициране на епигенетични биомаркери в кръвта. Hum Mol Genet. 2015; 24: 3792–813.

Aronica L, Levine AJ, Brennan K, Mi J, Gardner C, Haile RW, et al. Систематичен преглед на изследвания на ДНК метилиране в контекста на интервенция за отслабване. Епигеномика. 2017; 9: 769–87.

Crujeiras AB, Casanueva FF. Затлъстяването и нарушенията на репродуктивната система: епигенетика като потенциален мост. Актуализация на Hum Reprod. 2015; 21: 249–61.

Crujeiras AB, Diaz-Lagares A, Stefansson OA, Macias-Gonzalez M, Sandoval J, Cueva J, et al. Затлъстяването и менопаузата променят епигеномния профил на рака на гърдата. Endocr Relat Рак. 2017; 24: 351–63.

Crujeiras AB, Morcillo S, Diaz-Lagares A, Sandoval J, Castellano-Castillo D, Torres E, et al. Идентифициране на епизигнатура на човешки колоректален рак, свързан със затлъстяване чрез анализ на метилиране на ДНК в целия геном. Int J Obes. 2019; 43: 176–88.

Parrillo L, Spinelli R, Nicolo A, Longo M, Mirra P, Raciti GA, et al. Хранителни фактори, метилиране на ДНК и риск от диабет тип 2 и затлъстяване: перспективи и предизвикателства. Int J Mol Sci. 2019; 20.

Gillberg L, Perfilyev A, Brons C, Thomasen M, Grunnet LG, Volkov P, et al. Транскриптомика на мастната тъкан и епигеномика при мъже с ниско тегло при раждане и контрол: роля на прекомерното хранене с високо съдържание на мазнини. Диабетология. 2016; 59: 799–812.

Jacobsen SC, Brons C, Bork-Jensen J, Ribel-Madsen R, Yang B, Lara E, et al. Ефекти от краткосрочното прехранване с високо съдържание на мазнини върху метилирането на ДНК в целия геном в скелетните мускули на здрави млади мъже. Диабетология. 2012; 55: 3341–9.

Jacobsen SC, Gillberg L, Bork-Jensen J, Ribel-Madsen R, Lara E, Calvanese V, et al. Младите мъже с ниско тегло при раждане показват намалена пластичност на метилирането на ДНК на мускулите в целия геном чрез прехранване с високо съдържание на мазнини. Диабетология. 2014; 57: 1154–8.

Sziraki A, Tyshkovskiy A, Gladyshev VN. Глобално ремоделиране на миши ДНК метилом по време на стареене и в отговор на ограничаване на калориите. Старееща клетка. 2018; 17: e12738.

Simons MJ, Koch W, Verhulst S. Диетичните ограничения на гризачите намаляват скоростта на стареене, без да се засяга първоначалната смъртност - мета-анализ. Старееща клетка. 2013; 12: 410–4.

Финансиране

Това проучване беше подкрепено от Фондация за научни изследвания в Сао Пауло (FAPESP) (безвъзмездни средства # 2016/06470-7, # 2016/05638-1 и # 2015/18669-0), Centro de Investigacion Biomedica En Red (CIBERobn) и безвъзмездни средства (PI17/01287) от Института на Салуд Карлос III (ISCIII), Испания, съфинансиран от Европейския фонд за регионално развитие (FEDER). Това изследване/работа също е подкрепено от грантовете на MINECO MTM2014-52876-R и MTM2017-82724-R и от Xunta de Galicia (Grupos de Referencia Competitiva ED431C-2016-015 и Centro Singular de Investigación de Galicia ED431G/01), всички те чрез ЕФРР. ABC се финансира от изследователски договор „Miguel Servet“ (CP17/00088), от ISCIII, съфинансиран от Европейския фонд за регионално развитие.

Информация за автора

Принадлежности

Лаборатория по нутригеномични изследвания, Катедра по здравни науки, Медицинско училище Рибейрао Прето, Университет в Сао Пауло, Рибейрао Прето, Бразилия

C. F. Nicoletti, C. Cortes-Oliveira, N. Y. Noronha, M. A. S. Pinhel & C. B. Nonino

Изследователска група по приложна физиология и хранене, Училище за физическо възпитание и спорт, Отдел по ревматология, Faculdade de Medicina FMUSP, Universidade de Sao Paulo, Сао Пауло, SP, Бразилия

C. F. Nicoletti, W. S. Dantas & B. Gualano

Лаборатория за изследвания по биохимия и молекулярна биология, Катедра по молекулярна биология, Медицинско училище Сао Хосе до Рио Прето, Сао Пауло, Бразилия

Департамент по математика, група MODES, CITIC, Факултет по природни науки, Universidade da Coruña, A Coruña, Испания

Катедра по вътрешни болести, Медицинско училище в Рибейрао Прето, Университет в Сао Пауло, Рибейрао Прето, Бразилия

Епигеномика в ендокринологията и храненето, Instituto de Investigación Sanitaria (IDIS), Complejo Hospitalario Universitario de Santiago (CHUS), Santiago de Compostela University (USC), Santiago de Compostela, Spain

CIBER Fisiopatología de la Obesidad y la Nutrición (CIBERobn), Мадрид, Испания

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Вноски

Отговорностите на авторите бяха следните: CFN, MASP и CBN допринесоха за концепцията и дизайна на изследването. CC-O и JSM извършиха набирането на пациенти в проучването. CFN, NYN и MASP извършиха лабораторните анализи. CFN, AJ и ABC анализираха данните, извършиха статистическия анализ и изготвиха ръкописа. CFN и CBN са написали ръкописа. WSD, BG и ABC преразгледаха критично ръкописа. Всички автори са прочели и одобрили окончателната версия на ръкописа.

Автори-кореспонденти

Етични декларации

Конфликт на интереси

Авторите декларират, че нямат конфликт на интереси.

Декларация за етика

Това проучване е одобрено от Комитета по болнична етика към Медицинския факултет на Университета в Сао Пауло (CAAE: 19442213.3.0000.5440) и е проведено в съгласие с Декларацията от Хелзинки. Всички участници са дали информирано писмено съгласие преди участието си.

Допълнителна информация

Бележка на издателя Springer Nature остава неутрален по отношение на юрисдикционните претенции в публикувани карти и институционални принадлежности.