The Role of Epigenetic Modifications in Late Complications in Type 1 Diabetes

Kern, Barbara Čugalj; Podkrajšek, Katarina Trebušak; Kovač, Jernej; Šket, Robert; Bizjan, Barbara Jenko; Tesovnik, Tine; Debeljak, Maruša; Battelino, Tadej; Bratina, Nataša

doi:10.3390/genes13040705

Cited by 15 publications

(12 citation statements)

References 115 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In the kidney, the interplay between miRNAs and epigenetic factors has been demonstrated not only in cancer, but also in common renal diseases [33], highlighting a key role in the development and progression of diabetic nephropathy. In human renal cell carcinoma (RCC), miRNA-101 negatively regulates the histone methyltransferase Enhancer of Zeste Homolog 2 (EZH2) promoting an antiproliferative effect.…”

Section: Micrornas Dependent Epigenetic Regulation Of Kidneymentioning

confidence: 99%

Role of microRNAs in aquaporin 2 regulation

Petrillo

Trepiccione

2022

Current Opinion in Nephrology &Amp; Hypertension

View full text Add to dashboard Cite

Purpose of reviewThe current review aims to present the most recent achievements on the role of microRNAs (miRNAs) on the kidney function to stimulate research in the field and to expand new emerging concepts.Recent findingsThe focus is on the role of miRNAs in intercellular communication along the segments of the nephron and on the epi-miRNAs, namely the possibility of some miRNAs to modulate the epigenetic machinery and so gene expression. Indeed, recent evidence showed that miRNAs included in exosomes and released by proximal tubule cells can modulate ENaC activity on cells of collecting duct. These data, although, from in-vitro models open to a novel role for miRNAs to participate in paracrine signaling pathways. In addition, the role of miRNAs as epigenetic modulators is expanding not only in the cancer field, but also in the other kidney diseases. Recent evidence identified three miRNAs able to modulate the AQP2 promoter metilation and showing an additional level of regulation for the AQP2.SummaryThese evidence can inspire novel area of research both for renal physiology and drug discovery. The diseases involving the collecting duct are still missing disease modifying agents and the expanding miRNAs field could represent an opportunity.

show abstract

Section: Micrornas Dependent Epigenetic Regulation Of Kidneymentioning

confidence: 99%

Role of microRNAs in aquaporin 2 regulation

Petrillo

Trepiccione

2022

Current Opinion in Nephrology &Amp; Hypertension

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Взаємодію генів і середовища при ЦД2 та інших захворюваннях можна частково пояснити епігенетичними механізмами, які здійснюють вплив на експресію генів шляхом їх ковалентної модифікації, не зачіпаючи первинну послідовність ДНК [3][4][5][6]. Прикладом впливу епігенетичних механізмів (таких як метилювання ДНК, модифікація гістонів і мікро-РНК) є феномен метаболічної пам'яті, коли вплив тривалої гіперглікемії зберігається ще довгий час після нормалізації рівня глюкози в крові [7].…”

Section: оглядиunclassified

“…Роль головних ферментів у процесах трансметилювання у фолатному циклі [12]. пригнічують або збільшують експресію генів [7,13]. Численні дослідження показали, що метилювання ДНК відіграє ключову роль у зростанні захворюваності на ЦД2 [6,8,9,14,15].…”

Section: процеси трансметилювання в регуляції фолатного циклуunclassified

Значення Поліморфізму Генів Фолатного Циклу Та Їх Епігенетичних Модифікацій У Патогенезі Цукрового Діабету 2-Го Типу І Його Ускладнень

Шупрович¹,

Trofymenko²

2022

Endokr.

View full text Add to dashboard Cite

Дисметаболічні стани, такі як ожиріння, метаболічний синдром, цукровий діабет 2-го типу (ЦД2) в сучасному світі мають стабільну тенденцію до зростання та перетворилися на глобальну медико-соціальну проблему. У патогенезі цих станів беруть участь як генетична схильність, так і епігенетичні модифікації експресії генів, які регулюють транскрипцію генів на епігенетичному рівні. Результати багатьох досліджень вказують на взаємозв’язки поліморфізму генів ферментів фолатного циклу та посттрансляційних модифікацій їх продуктів, а також на їх значення у виникненні та прогресуванні ЦД2 та його кардіоваскулярних, ренальних і неврологічних ускладнень. Одним із найважливіших епігенетичних механізмів зміни експресії генів, продукти яких контролюють ключові шляхи метаболізму, є метилювання ДНК. Необхідні для нього метилові групи переносяться в межах фолатного циклу в складі метильованих похідних фолієвої кислоти. Процес каталізується ДНК-метилтрансферазами, з них метилентетрагідрофолатредуктаза (МТГФР) є ключовим ферментом, за умов зниженої дії якого гомоцистеїн не буде реметильований до метіоніну, що веде до підвищення його рівня в сироватці. Оскільки гіпергомоцистеїнемія є відомим фактором ризику судинних захворювань, поліморфізм гена метилентетрагідрофолатредуктази (МТГФР), зокрема мутація C677T, може бути причиною ендотеліальної дисфункції при ЦД2 в пацієнтів із відповідним генотипом. Повідомлялося про гіпометилювання ДНК у біоптатах печінки осіб із ЦД2 з низьким рівнем фолієвої кислоти, тоді як поліморфізм гена МТГФР (Т/Т) пов’язаний зі зниженою активністю ферменту. Клінічними дослідженнями та низкою метааналізів встановлено зв’язок між поліморфізмом гена МТГФР, рівнями гомоцистеїну та мікро- і макросудинними порушеннями при цукровому діабеті (ЦД), що свідчить про генно-епігенетичні механізми, через які розвиваються судинні ускладнення ЦД. Підвищений рівень гомоцистеїну та дефіцит фолієвої кислоти й вітаміну В12 може бути неінвазивним клінічним маркером порушення процесів метилювання ДНК та ризику судинних порушень у пацієнтів із ЦД2.

show abstract

“…A primary multi-organ effect originating from deregulated glycemia consists in disrupting three major biological functions: DNA expression, RNA transcription, and protein translation. Studies have indicated that hyperglycemia may increase DNA mutations, DNA breaks, genomic instability, and particularly epigenetic dysregulation [ 33 , 34 ]. Accordingly, hyperglycemia and a constellation of downstream factors transform the cellular native epigenetic architecture, rendering a de novo code that largely alters cellular physiology [ 35 ].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Endogenous Biological Drivers in Diabetic Lower Limb Wounds Recurrence: Hypothetical Reflections

Berlanga‐Acosta

García‐Ojalvo

Guillén-Nieto

et al. 2023

IJMS

View full text Add to dashboard Cite

An impaired healing response underlies diabetic foot wound chronicity, frequently translating to amputation, disability, and mortality. Diabetics suffer from underappreciated episodes of post-epithelization ulcer recurrence. Recurrence epidemiological data are alarmingly high, so the ulcer is considered in “remission” and not healed from the time it remains epithelialized. Recurrence may result from the combined effects of behavioral and endogenous biological factors. Although the damaging role of behavioral, clinical predisposing factors is undebatable, it still remains elusive in the identification of endogenous biological culprits that may prime the residual scar tissue for recurrence. Furthermore, the event of ulcer recurrence still waits for the identification of a molecular predictor. We propose that ulcer recurrence is deeply impinged by chronic hyperglycemia and its downstream biological effectors, which originate epigenetic drivers that enforce abnormal pathologic phenotypes to dermal fibroblasts and keratinocytes as memory cells. Hyperglycemia-derived cytotoxic reactants accumulate and modify dermal proteins, reduce scar tissue mechanical tolerance, and disrupt fibroblast-secretory activity. Accordingly, the combination of epigenetic and local and systemic cytotoxic signalers induce the onset of “at-risk phenotypes” such as premature skin cell aging, dysmetabolism, inflammatory, pro-degradative, and oxidative programs that may ultimately converge to scar cell demise. Post-epithelialization recurrence rate data are missing in clinical studies of reputed ulcer healing therapies during follow-up periods. Intra-ulcer infiltration of epidermal growth factor exhibits the most consistent remission data with the lowest recurrences during 12-month follow-up. Recurrence data should be regarded as a valuable clinical endpoint during the investigational period for each emergent healing candidate.

show abstract

The Role of Epigenetic Modifications in Late Complications in Type 1 Diabetes

Cited by 15 publications

References 115 publications

Role of microRNAs in aquaporin 2 regulation

Role of microRNAs in aquaporin 2 regulation

Значення Поліморфізму Генів Фолатного Циклу Та Їх Епігенетичних Модифікацій У Патогенезі Цукрового Діабету 2-Го Типу І Його Ускладнень

Endogenous Biological Drivers in Diabetic Lower Limb Wounds Recurrence: Hypothetical Reflections

Contact Info

Product

Resources

About