Un estudio publicado en la revista Enfermedad cardiovascular diabética describe que la obesidad materna y la diabetes gestacional pueden inducir la remodelación epigenética en los bebés, lo que puede afectar las vías metabólicas y de desarrollo.
estancia: La obesidad materna y la diabetes gestacional reprograman el metiloma posnatal de la descendencia al inducir firmas epigenéticas en las vías metabólicas y de desarrollo.. Crédito de la imagen: Cristina.A / Shutterstock
fondo
La obesidad se ha convertido en una condición de salud epidémica en todo el mundo debido a su prevalencia cada vez mayor. Un individuo con un índice de masa corporal (IMC) igual o superior a 30 kg/m2 considerado gordo. Ahora se ha demostrado que la obesidad aumenta significativamente el riesgo de enfermedades cardiovasculares y metabólicas y ciertos tipos de cáncer.
Los bebés nacidos de madres obesas también tienen un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares y metabólicas. La diabetes gestacional (diabetes que se desarrolla durante el embarazo) es otro factor de riesgo potencial para la aparición de enfermedades cardiovasculares en los bebés.
En el estudio actual, los científicos determinaron el panorama epigenético de los bebés nacidos de madres obesas con o sin diabetes gestacional para comprender cómo estos factores de riesgo podrían afectar la salud de los bebés durante sus primeros meses de vida.
diseño del estudio
Muestras de sangre entera aisladas de 26 bebés nacidos de madres con obesidad y diabetes gestacional se sometieron a un análisis de todo el genoma para identificar cambios en la metilación del ADN asociados con resultados adversos para la salud.
Se realizaron evaluaciones longitudinales de los paisajes epigenéticos durante el primer año de vida, específicamente a los 0, 6 y 12 meses. Se identificaron más de 770 000 sitios CpG utilizando matrices Illumina Infinium Methylation EPIC BeadChip.
Panorama de la metilación del ADN
El perfil de los sitios CpG diferencialmente metilados reveló que aproximadamente el 54 % de los sitios estaban hipometilados y el 46 % hipermetilados durante los primeros 6 meses de vida. Sin embargo, se observó la desaparición completa de esta homeostasis de 6 a 12 meses, con el 83% de los sitios hipometilados y solo el 17% hipermetilados.
Los cambios en la metilación del ADN ocurrieron durante los primeros 6 meses de vida y tuvieron el efecto más significativo en la remodelación epigenética. Una proporción significativa de estos cambios continuó cambiando de 6 meses a 12 meses. En ambos períodos de vida, estos cambios comunes mantuvieron completamente la tendencia de cambio, lo que sugiere que estos cambios son esenciales para el desarrollo postnatal óptimo de los bebés.
El desarrollo es el principal origen de los cambios de metilación durante el primer año de vida. a Diagrama esquemático del diseño del estudio. B Gráfico de dispersión que muestra el PCA de los sujetos según sus valores de metilación en las 100 000 variantes principales de loci CpG. C Gráficos de violín que describen la distribución de los valores de metilación en 772 088 CpG analizados por punto de tiempo. Dr Gráficos de barras que visualizan el número de DMP hiper y metilados (FDR <0.05) الموجودة في 0> 6 y 6>12 comparación longitudinal. H En la parte superior, un diagrama de Venn que muestra las intersecciones entre 0>6 y 6>12 DMP. En la parte inferior, un diagrama de Venn que describe el cruce entre DMP sobreexpresados y metilados en comparaciones de 0>6 y 6>12. F Los diagramas de barras muestran la distribución relativa de las DMP hipermetiladas y polimetiladas en las comparaciones 0>6 y 6>12 según el estado de su sitio de isla CpG. gramo Los diagramas de barras muestran la distribución relativa de las DMP hipermetiladas y polimetiladas en 0 > 6 y 6 > 12 comparaciones según el estado del locus del gen. Las barras más a la derecha representan la distribución de fondo considerando las 772 088 sondas analizadas.
Dinámica funcional del panorama de la metilación del ADN.
El análisis funcional de los sitios de metilación diferencial identificó 6 grupos distintos con diferentes números y tamaños de genes anotados.
Se encontró que los sitios hipermetilados del grupo 2 estaban asociados con diferentes procesos de desarrollo. Por el contrario, se encontró que los sitios hipometilados de los grupos 1 y 5 estaban asociados con las vías de activación y maduración del sistema inmunitario.
Efecto de la obesidad materna y la diabetes gestacional
Para comprender la influencia de las condiciones maternas en los cambios epigenéticos del bebé posnatal, se seleccionó una cohorte de bebés nacidos de madres obesas, madres con obesidad, diabetes gestacional o madres sanas para el análisis de los sitios de metilación diferencial.
Los resultados revelaron un enriquecimiento significativo en los sitios de metilación diferenciales comunes en todos los grupos de comparación. Los grupos de comparación también notaron una superposición significativa en las regiones genómicas diferencialmente metiladas. Al separar y diferenciar regiones altamente metiladas, se ha observado que la diabetes gestacional también conduce a cambios en la metilación del ADN no asociados con la obesidad.
El análisis transversal de los cambios en la metilación del ADN reveló que las regiones hipermetiladas asociadas con la obesidad materna están localizadas en genes involucrados en el transporte de ácidos grasos y el metabolismo de vitaminas y esteroides (procesos de desarrollo). Por el contrario, las regiones hipometiladas se concentran en genes implicados en la bioenergética mitocondrial.
En general, estas observaciones indican que la obesidad materna durante el embarazo puede alterar el desarrollo infantil después del nacimiento. Teniendo en cuenta ambos factores de riesgo (obesidad y diabetes), se observó una fuerte asociación entre los cambios en la metilación relacionados con el crecimiento y la obesidad materna con la diabetes gestacional.
Estudio de significancia
El estudio describe el panorama de la metilación del ADN en bebés nacidos de madres obesas con o sin diabetes gestacional. Además, el estudio identifica biomarcadores específicos de metilación del ADN que se mantienen durante el primer año de vida. Estos biomarcadores tanto en los loci CpG individuales como en las regiones genómicas pueden distinguir a los bebés nacidos de madres con obesidad y diabetes gestacional de los nacidos de madres sanas.
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