Epigenetické rozdíly u jednovaječných dvojčat

Mnohá jednovaječná dvojčata se mezi sebou liší nemocemi, jimiž během stárnutí trpí. Geny mají stejné, musí tedy jít o vlivy prostředí. Laboratoř Michaela Skinnera z Washingtonské státní univerzity se proto zaměřila na studium starších jednovaječných dvojčat (průměrný věk 50 let), která během dětství vyrůstala společně, ale v dospělosti žila odděleně. Po dosažení dospělosti se mnoho dvojčat v páru od sebe lišilo v indexu tělesné hmotnosti (BMI), ve fyzické aktivitě definované jako cvičení alespoň 150 minut týdně a v míře, do jaké je okolí jejich bydliště přívětivé pro pěší. Vědci od těchto párů odebrali bukální stěry, analyzovali DNA a zjistili, že se rozdíly ve výše uvedených parametrech odrazily v epigenetických změnách genomu, konkrétně se autoři zaměřili na míru metylace DNA

Je zajímavé, že epigenetické profily se lišily u mužů a u žen. U mužů bylo nejvíce rozdílů v epigenetických změnách spojeno s rozdíly ve fyzické aktivitě, zatímco u žen měl největší vliv rozdíl v BMI.

Bližší analýza ukázala, že se metylované úseky DNA nacházejí u přibližně padesáti genů, které byly dříve identifikovány jako specifické pro intenzivní fyzickou aktivitu, rizikové faktory metabolického syndromu¹⁾ a pohlaví. Jako příklad uveďme, že u ženských dvojčat s rozdíly v BMI byla nalezena rozdílná metylace u ALDH2, genu pro enzym ochraňující před obezitou způsobenou vysoce tučnou stravou, u FAS, jehož exprese v lidské tukové tkáni má vztah k obezitě, inzulinové rezistenci a diabetu 2. typu, a u ESRRA, genu pro protein blízký receptoru pro estrogen, který ovlivňuje mimo jiné i ukládání tuku. U mužských dvojčat s rozdíly v BMI byly nalezeny odlišnosti např. v metylaci genu pro selenoprotein P, což je antioxidant chránící proti infekcím, ale korelující také s rezistencí k inzulinu, a v genu pro cytochrom CYP2D6, katalyzátor metabolismu velkého množství léků.

Tyto výsledky ukazují možné molekulární mechanismy pro vztah mezi BMI, fyzickou aktivitou a metabolickou chorobou.

Duncan G. E. et al.: Sci. Rep., 2022, DOI: 10.1038/s41598-022-24642-3