Възпаление и епигенетика Интервю с Dr.
Внимание: Тази страница е превод на тази страница първоначално на английски. Моля, обърнете внимание, тъй като преводите се генерират от машини, не че всички преводи ще бъдат перфектни. Този уебсайт и неговите страници са предназначени за четене на английски език. Всички преводи на този уебсайт и неговите уеб страници могат да бъдат неточни и неточни изцяло или частично. Този превод е предоставен за удобство.
Какви заболявания са свързани с възпаление?
Възпалението може да се разглежда като приемащо две важни форми: остър или хронична.
Остро възпаление, Тя може да бъде болезнена, обикновено се представя бързо и се решава бързо. Той придружава бактериални инфекции, травматични увреждания и е полезен за борба с инфекциите и насърчаване на заздравяването. Но неуреденото, тежко, остро възпаление може да бъде фатално, като синдром на остър респираторен дистрес или грип, при който белите дробове развиват оток; или сепсис, където „цитокини атакуват поради увреждане на органи и електрически разряд.
Хронично възпаление това е нестандартна форма, която не можете да разрешите и може да продължи с години. Сърдечно-съдови заболявания, инсулинова резистентност, диабет тип 2 са добри примери; Това възпаление често не е остро болезнено по начин, който може да предупреди страдащия. Неговата фина природа го прави опасен и свързан с внезапна смърт поради сърдечна недостатъчност или инсулт. Хроничното възпаление може да бъде сериозен проблем при по-възрастните хора със затлъстяване и е свързано с рак, свързан със затлъстяването.
Какво представляват макрофагите и как причиняват възпаление?
Макрофагите се различават от кръвните моноцити, те се набират в различни органи в отговор на сигнали, наречени хемокини; или живеят постоянно в тъканите и са така наречените „резидентни макрофаги“. Тези клетки произвеждат малки протеини, наречени цитокини, които насърчават възпалението в тъканите или помагат за зарастване на рани, ремоделиране на тъкани или други видове прочистване.
При остри и хронични възпалителни заболявания нетната продукция на възпалителни цитокини води до дисфункция на органите, болка, влошаване на здравето и дори клетъчна смърт.
Моля, можете ли да дадете кратко въведение в епигенетиката?
Епигенетиката се отнася до процеси на наследственост, които не са пряко зависими от ДНК последователностите и мутациите, като механизмите, които карат децата, родени от метаболитни майки, да развият метаболитно заболяване, когато децата достигнат зряла възраст.
Епигенетиката може да се отнася и до взаимодействията на протеини с хроматин, опаковъчен материал на ДНК; тези взаимодействия също не зависят пряко от ДНК последователностите, а от естеството на самия опаковъчен материал. ДНК последователността и човешката геномна информация не могат да ни кажат почти нищо за епигенетичен процес.
Как генетично идентичните клетки могат да изразяват гените си по различен начин без промени в ДНК серията?
Контролиращите региони на гените, наречени „промотори“ или „подобрители“, са опаковани в хроматин, който може да бъде трайно маркиран от епигенетични протеини от „четеца“ на ензимния писател, „като хистонови ацетилази, и да се чете в дъщерни клетки“, като като бромодомен протеини. Тези белези могат да повлияят драстично генната експресия в иначе генетично идентични клетки.
Самата ДНК може да бъде маркирана от епигенетични ензими, като ДНК метилази, и да се чете от други протеини, за да се промени генната експресия. И все пак в нито един от тези случаи ДНК не е трансформирана или генетичните последователности не са променени; така че дъщерните клетки могат да имат много разнообразна генна експресия, но да бъдат генетично идентични.
Какви епигенетични механизми са установили вашите изследвания върху възпалението?
Открихме, че BET семейството на „съдържащи бромодомейн протеини с двоен четец“ е от съществено значение за транскрипционната регулация на широк спектър от гени, които произвеждат възпалителни цитокини.
Установихме, че по-специално един BET протеин, Brd2, е „капитанов“ регулатор на много различни възпалителни цитокинови гени. По този начин, ако някой инхибира този основен регулатор на възпалението, това е като да хвърлиш кофа със студена вода в възпалителния огън.
Как са възникнали вашите изследвания върху епигенетичните механизми, свързващи заболявания, свързани с възпалението?
Ние изучавахме Brd2 от много години и знаехме, че експресията на Brd2 и други протеини от семейството BET на високо ниво причинява рак. Очаквахме, че когато потиснем Brd2 при мишки, те няма да бъдат жизнеспособни, но получихме огромен токов удар, когато не само живееха, но и затлъстяваха.
Преживяхме още по-голям токов удар, когато установихме, че те не развиват непоносимост към глюкоза или инсулинова резистентност, въпреки невероятното си затлъстяване, което е човешкото еквивалент на 600 паунда.
Открихме, че техният намален възпалителен профил, причинен от по-ниски нива на Brd2, а не от нулеви нива на Brd2, парадоксално ги поддържа активни, прави ги дебели и предпазва метаболизма им от възпалителни усложнения.
Има хора като този, напр., метаболитни „здрави пациенти със затлъстяване“, които всъщност озадачават своите лекари, защото, макар и да са сериозно затлъстели, те всъщност запазват много метаболитни характеристики на слабите и здрави хора, включително по-ниски рискове от сърдечно-съдови заболявания и диабет тип 2, отчасти защото имат намалено възпалително състояние профил.
Чувствахме, че нямаме друг избор, освен да преследваме това невероятно, случайно откритие.
Вашето изследване предполага ли, че различните заболявания, свързани с възпаление, са свързани?
Регулаторите на "капитана" образуват много ограничен набор от протеини, които споделят контрола върху много различни гени. По този начин промените в основен регулатор могат да засегнат много различни, очевидно несвързани заболявания.
По аналогия, ако искате бързо да спрете захранването на многобройни домакински уреди, можете просто да изключите главния прекъсвач, вместо да тичате из къщата и да изключвате всеки електрически аксесоар поотделно.
Смятате ли, че сегашното разделение на медицинските специалности ще трябва да се промени в бъдеще, за да отрази това?
Да. Ще е необходимо кардиолозите и ендокринолозите да присъстват на срещи по имунология, онколозите да присъстват на срещи по ендокринология и всички да „мислят извън кутията“.
Нашите изследвания показват, че много заболявания като атеросклероза, инсулинорезистентно затлъстяване, свързан със затлъстяването рак, диабет тип 2 и други хронични възпалителни заболявания са дълбоко свързани директни общи механизми на споделените мрежи, които контролират хроматина.