Epigenetiska förändringar kan orsaka typ 2-diabetes

Generna ärver vi från våra föräldrar och de ändras sällan. Däremot kan epigenetiska förändringar som uppstår på grund av miljö- och livsstilsfaktorer påverka genernas funktion.
– Vår nya stora studie bekräftar flera av våra tidigare resultat från mindre studier som visar att epigenetiska förändringar kan bidra till utvecklingen av typ 2-diabetes. I den här studien har vi också identifierat nya gener som har betydelse för sjukdomsutvecklingen. Vår förhoppning är att vi med hjälp av dessa resultat ska kunna utveckla metoder som kan användas för att förebygga typ 2-diabetes, säger Charlotte Ling, professor i diabetes och epigenetik vid Lunds universitets diabetescentrum (LUDC) som har lett studien.

Samma epigenetiska förändringar
Forskarna studerade epigenetik i insulinproducerande celler från människor och fann 5584 ställen i arvsmassan med förändringar som skiljde sig mellan 25 individer med typ 2-diabetes och 75 individer som inte hade sjukdomen. Samma epigenetiska förändringar som hade upptäckts hos personer med typ 2-diabetes återfanns även hos personer med förhöjda blodsockernivåer, vilket är ett tecken på ökad risk för att utveckla sjukdomen.

– Vi som studerar epigenetik har länge försökt att förstå om epigenetiska förändringar orsakar typ 2-diabetes eller om förändringarna uppstår efter att sjukdomen är ett faktum. Eftersom vi såg samma epigenetiska förändringar hos personer med typ 2-diabetes och individer med risk för sjukdomen drar vi slutsatsen att dessa förändringar kan bidra till utvecklingen av typ 2-diabetes, säger Tina Rönn, förstaförfattare och forskare vid LUDC.

Studien fann 203 gener som hade ett annorlunda uttryck hos personer med typ 2-diabetes jämfört med kontrollgruppen. Genen RHOT1 visade sig ha epigenetiska förändringar hos personer med typ 2-diabetes och hade också en nyckelroll för insulinfrisättningen i insulinproducerande celler. När genuttrycket för RHOT1 slogs ut i celler från individer utan typ 2-diabetes minskade frisättningen av insulin.
– När vi undersökte samma typ av celler hos råttor med diabetes fann vi en brist på RHOT1 och det bekräftar genens betydelse för insulinfrisättningen, säger Tina Rönn.

Metoder som kan förebygga sjukdomen
En målsättning med forskningen är att utveckla en blodbaserad biomarkör som kan förutspå vem som är i riskzonen att utveckla typ 2-diabetes. Forskarna undersökte därför om deras resultat från insulinproducerande celler i bukspottskörteln återspeglade sig i blodet hos levande människor. De epigenetiska förändringarna återfanns i blodet i en grupp på 540 personer utan sjukdomen och kunde kopplas till framtida utveckling av typ 2-diabetes hos hälften av dessa personer.

Faktorer som onyttig mat, stillasittande och åldrande har betydelse för utvecklingen av typ 2-diabetes och påverkar även vår epigenetik. Med den nya studien har forskarna identifierat nya mekanismer som gör att det kan bli möjligt att utveckla metoder som kan förebygga typ 2-diabetes.
– Om vi lyckas utveckla en epigenetisk biomarkör kan vi fånga upp individer med epigenetiska förändringar innan de har blivit sjuka. De här individerna kan till exempel få individanpassade livsstilsråd som kan minska deras risk för sjukdom eller så kan vi utveckla metoder som går ut på att korrigera vissa geners aktivitet med hjälp av epigenetisk redigering, säger Charlotte Ling.

Fakta: Epigenetik och DNA-metylering
Epigenetiska förändringar uppstår till exempel på grund av miljö- och livsstilsfaktorer och påverkar genernas funktion. I kroppens celler finns vår arvsmassa, DNA, som innehåller gener. DNA-metylering, som är en del av epigenetiken, innebär att kemiska föreningar, så kallade metylgrupper, sätter sig på generna vilket påverkar deras funktion.

När de första studierna inom epigenetik och typ 2-diabetes gjordes för mer än 15 år sedan analyserades DNA-metyleringar på enstaka gener, utvalda för att de var associerade med sjukdomen. Med senare teknik blev det möjligt att analysera arvsmassans samtliga gener i dess minsta beståndsdelar där metyleringarna sitter. Idag går det att studera hela epigenomet med en teknik som heter ”hel-genom-bisulfit-sekvensering” (WGBS).

Fakta om studien
Forskningsområde: Grundforskning
Typ av publicering: Peer review-granskad publikation
Studiedesign: Kvantitativ studie, forskarinitierad studie, orsak-verkan-samband, statistiska samband, djurstudie
Experimentell undersökning: In vitro, in vivo
Observationsstudie (epidemiologisk): Prospektiv, kohortstudie med två grupper

Länk till studien i Nature Communications

Typ 2-diabetes
Vid typ 2-diabetes får bukspottskörteln försämrad förmåga att tillverka och frisätta insulin och det är viktigt att få en bättre förståelse för dessa mekanismer för att utveckla nya behandlingar.
Sjukdomen kännetecknas av nedsatt glukostolerans och det innebär att kroppen inte kan ta hand om blodsockret lika effektivt som tidigare. Förmågan att producera insulin är inte helt borta, men mängden insulin räcker inte för kroppens behov. Vävnaderna i kroppen får nedsatt förmåga att utnyttja det insulin som finns.

Källa: Diabetesportalen, Petra Olsson