Epigenetische Veränderung bewirkt, dass Frucht Fliegen Babys Erben Diät-induzierte Herzerkrankungen

Wir alle wissen, wir sollten Obst und Gemüse Essen, um unsere eigenen Herzen gesund. Aber jetzt sind die Wissenschaftler lernen, dass epigenetische änderungen oder molekularen tags, verändern unsere DNA, kann dazu führen, dass Kinder-und auch Ihre Enkel — Erben die negativen Auswirkungen der schlechten Ernährung. Aber die details hinter dieser erbschaft — und wie es zu stoppen-sind unklar.

Nun, Wissenschaftler aus dem Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) identifiziert haben, die eine epigenetische marker und zwei Gene, verursacht Herzinsuffizienz im Kinder-und Enkelkinder -, die Drosophila-Fliegen mit high-fat-Diät-induzierte Herz-Dysfunktion. Die Umkehrung der epigenetischen Modifikation oder über-Ausdruck von den beiden Genen geschützt und die nachfolgenden Generationen vor den negativen Herz-Effekte der Eltern-Diät. Diese Ergebnisse helfen, zu erklären, wie Korpulenz-bedingte Herzinsuffizienz ist geerbt und entdecken Sie potenzielle Ziele für die Behandlung. Die Studie wurde veröffentlicht in Nature Communications am Januar 14, 2019.

Die Adipositas-Epidemie verursacht Preisen von Herzinsuffizienz zu erheben. Derzeit sind mehr als 6 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten Leben mit Herzinsuffizienz, Anzahl vorhergesagte Anstieg um mehr als 8 Millionen im Jahr 2030, nach der American Heart Association (AHA). Die Bedingung tritt ein, wenn das Herz nicht genug Blut Pumpen ganzen Körper und in der Regel betrifft Menschen über dem Alter von 65.

„Die Wissenschaftler haben gehofft, für viele Jahre die Identifizierung der genetischen Grundlage der Adipositas, aber Antworten blieben rätselhaft und schwer“, sagt Rolf Bodmer, Ph. D., senior-Autor des Papiers und Direktor und professor in der Entwicklung, der Reifung und Regeneration Programm bei SBP. „Unsere Ergebnisse zeigen, Vererbung Mechanismus hinter Herzinsuffizienz angetrieben von einer high-fat-Diät. Wir konnte auch eine epigenetische Faktor und genetische Ziele, die erforscht werden konnten, um den Schutz des einzelnen vor den Auswirkungen von Eltern oder Großeltern schlechte Ernährung.“

Es gibt Nachweise beim Menschen, dass die Ernährung während der Schwangerschaft kann langfristige Auswirkungen auf die Kinder. Babys geboren, nach einem niederländischen Hungersnot während des zweiten Weltkrieges hatten höhere raten von Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Krankheiten. Mütter, die übergewichtig oder fettleibig sind, sind eher Kinder, die an diabetes oder anderen gesundheitlichen Schwierigkeiten. Jedoch, die Untersuchung der zugrunde liegenden genetischen und molekularen Mechanismen, die verantwortlich sind für diese Beobachtung wurde erschwert, behindert Wissenschaftler “ Fähigkeit zu brechen die Kette der Vererbung.

Fruchtfliegen bieten eine attraktive alternative zu einem Studium Genetik. Achtzig Prozent der Gene, die Krankheiten verursachen beim Menschen finden sich auch in der fliege. Zusätzlich muss der rohrförmige Herz besteht aus nur 80 Zellen des Herzens, genannt kardiomyozyten (bei Menschen, dieses Rohr lässt sich in die vier Kammern des Herzens). Ihre ähnlichkeit zum Menschen, die Einfachheit und die kurze Lebensdauer — eine neue generation ist geboren, der alle fünfzehn Tage — machen Fruchtfliegen ein hervorragendes Modell für die Untersuchung der Gene, die dazu beitragen, die menschliche Gesundheit des Herzens.

In der Studie, die Wissenschaftler Fruchtfliegen gefüttert ein Ernährung, die Reich an Kokosnuss-öl für fünf Tage. Diese Fliegen wurden von übergewicht und entwickelt Eigenschaften, die das imitieren der menschlichen lipotoxic heart disease — die Ansammlung von Fett in die Zellen des Herzens — und zu Herzversagen führen, einschließlich unregelmäßiger Herzschlag (Arrhythmie) und geschwächt, Herz-Kontraktionen. Ihre Kinder und Enkelkinder hatten auch Herz-Dysfunktion, auch, wenn gefüttert eine normale Ernährung.

Durch den Vergleich von Generationen von Fliegen, von Eltern geboren, die aß normalen Diäten, identifizierten die Wissenschaftler eine vererbte epigenetische marker genannt trimethylated Lysin 27 im Histon 3 (H3K27me3). Wodurch das Niveau dieser epigenetischen Markierung in der gesamten Frucht Fliegen geschützt, die zwei nachfolgende Generationen von Herz-Dysfunktion.

Die Forscher identifizierten zwei Gene, die in Metabolismus, wurden „abgelehnt“ in den nächsten zwei Generationen fliegt, genannt bmm und PGC-1. Forcierung der fliegt‘ Stoffwechsel von overexpressing diese Gene auch durch die Herzen der Kinder und Enkelkinder Fliegen, aß eine fettreiche Ernährung. Dieser Schutz dauerte, auch wenn die nachfolgende generation verbraucht Kokosöl.

Diese Studie liefert den proof-of-concept-Ergebnisse die Wissenschaftler müssen sich auf weitere Erkundungen.

„Als Nächstes wollen wir bestimmen, wie und Wann diese genetische und epigenetische Veränderungen vererbt werden, und in welchem Umfang Sie entstehen aus der Mutter oder dem Vater“, sagt Bodmer. „Wir wollen untersuchen, Fruchtfliege Entwicklung auf allen Stufen-vom ei zum embryo bis zum Erwachsenenalter-zu bestimmen, was die vererbten primären Veränderungen sind und an welcher Stelle diese änderungen wurden implementiert, um dazu führen, dass metabolische Ungleichgewicht und lipotoxic heart disease. Die Antworten, die wir gewinnen, kann uns helfen, zu lernen, zu intervenieren und stoppen Sie diese änderungen von der Weitergabe an die nächste generation.“

Fügt Maria Clara Guida, Ph. D., co-erste Autor der Studie und Postdoktorand in der Bodmer-Labor, „Wir würden auch gerne besser verstehen, wie diese zwei puzzle-Teile — vererbte epigenetische und genetische Veränderungen-sind miteinander verknüpft. Epigenetische Veränderungen sind vielfältig und in der Regel mehrere molekulare Signalwege. Ein besseres Verständnis der gen-Netzwerke, die eingeschaltet und ab nach Essen einen hohen Fett-Diät und wie diese änderungen werden orchestriert durch epigenetische Faktoren, die uns helfen könnten wichtige therapeutische Ziele zur Behandlung von Adipositas Herzinsuffizienz.“