Comunicarea epigenetică și durerea cronică

Conform primelor publicații ale Consorțiului internațional epigenomic uman, teoria rețelei și exemplele practice ale modului în care funcționează internetul ajută la înțelegerea modului în care funcționează o rețea de comunicație epigenetică.

Blueprint Consortium finanțat de Uniunea Europeană și International Human Epigenomy Consortium își propun să exploreze epigenomul - cercetătorii au început recent să publice primele lor rezultate. Cercetătorii de la Institutul Max Planck pentru Genetică Moleculară din Berlin și Grupul de lucru pentru biologie structurală computațională al Institutului Național Spaniol de Cercetare a Cancerului au contribuit la studiu, care a fost publicat în Cell Reports.

După cum spune ultimul autor al studiului - Co-localizarea și co-evoluția epigenomică dezvăluie rolul cheie pentru 5hmC, așa cum spune Hubul de comunicare din rețeaua de cromatină a ESC - în lucrarea lor teoria rețelei a fost utilizată pentru a crea și studia prima hartă de rețea de comunicații epigenetice.

Prin semnele epigenetice se decide că care parte a genomului este activată sau dezactivată, adică ce gene sunt vizibile pentru celulă, de ex. este și asta în timpul căruia dezvoltarea embrionară, care celule stem formează celulele al căror organ (de exemplu, celulele tiroidiene sau hepatice).

Pentru a desena rețeaua de comunicație epigenetică, Alfonso Valencia și colab. Au folosit 3 tipuri de baze de citozină.

modificări chimice, 13 tipuri de modificări ale histonelor și 61 de tipuri de proteine care leagă ADN-ul (au fost utilizate celule stem embrionare de șoarece) și date despre apariția lor au fost colectate din literatură. Din datele de localizare la nivel de genom și informații despre reglarea genei și identitatea celulelor rețeaua de comunicare epigenetică a fost creată folosind algoritmi matematici care măsoară popularitatea și impactul site-urilor web (de ex. Wikipedia sau Facebook). Rețeaua desenată se bazează pe un model de comunicare în care modificările histonice și citozinice se califică drept semnale epigenetice, iar proteinele asociate cromatinei acționează ca emițători/emițători sau receptori ai acestor semnale.

Rezultatele sugerează că cel mai influent nod de rețea în comunicarea epigenetică în celulele stem este 5-hidroximetilcitozina (5hmC), care leagă demetilarea ADN de complexele de remodelare a nucleozomilor și factorii de transcripție care asigură pluripotență. 5hmC reglează densitatea cromatinei, diferențierea celulară și metabolismul celular prin aceste conexiuni, explică Valencia.

Analiza filogenetică a proteinelor din rețea sugerează, de asemenea, un rol central pentru 5hmC, explică geneticianul; iar următorul pas este să aflăm dacă acesta este cazul și în celelalte tipuri de celule.

Se știe încă că neuronii și unele celule tumorale au, de asemenea, niveluri ridicate de 5hmC și că celulele canceroase au proprietăți asemănătoare celulelor stem. Dacă se dovedește că rețeaua de comunicare epigenetică a celulelor tumorale funcționează similar cu cea a celulelor stem, atunci obținem un model care poate fi utilizat în legătură cu reglarea lor. Traducerea clinică este, de asemenea, posibilă: o ramură semnificativă a dezvoltării medicamentelor oncologice caută să modifice epigenetic tumorile.

Epigenetica durerii cronice

Alții examinează relația dintre durerea cronică și modificările epigenetice. În prezent, avem puține instrumente pentru a trata durerea care durează mai mult de 6 luni, prin urmare, rezultatul cercetătorilor de la Universitatea de Medicină McGill din Statele Unite poate fi important, potrivit durerea cronică reprogramează funcția nu numai a neuronilor, ci și a celulelor imune prin modificarea funcției a mii de gene (Semnături suprapuse ale durerii cronice în peisajul de metilare a ADN-ului cortexului prefrontal și celulelor T periferice; Rapoarte științifice). După cum explică ultimul autor al lui Moshe Szyf, analize epigenetice ulterioare pot dezvălui, de asemenea, că alte sisteme de organe pot fi implicate în durerea cronică care nu este în mod normal asociată cu durerea. Cercetătorii speră că unele dintre modificările epigenetice cauzate de durerea cronică pot deveni ținte de droguri.