Недавно исследователи из Европейской Лаборатории Молекулярной Биологии (EMBL) попытались понять причину легочной артериальной гипертензии (ЛАГ). Они сотрудничали со Стэнфордским Университетом через Life Sciences Alliance. Поскольку большинство (хотя и не все) случаи ЛАГ не вызваны известными генными мутациями, исследователи изучали потенциальные эпигенетические причины. Проверьте их полные выводы в Nature Communications.

Легочная Артериальная Гипертензия (ЛАГ)

Легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) является хроническим и прогрессивно ухудшающимся типом высокого кровяного давления в легких. Артериальное давление измеряет, как ваше тело циркулирует и движение насыщенной кислородом и дезоксигенированной крови. Любое давление около 25 мм рт. ст. (миллиметров ртутного столба) в состоянии покоя получает диагноз легочной гипертензии.

ЛАГ вызывает утолщение или затвердевание легочных артерий, вызывая проблемы с кровообращением, кислородом и функцией органов. Сердце должно работать больше, чтобы пропустить кровь и получать кислород из узких артерий. В дополнение к ослаблению и повреждению сердечной мышцы, организм также не получает достаточного количества насыщенной кислородом крови. ЛАГ в 2 раза чаще встречается у женщин и обычно встречается в возрасте от 30 до 60 лет.

В некоторых случаях мутированный ген BMPR2 вызывает ЛАГ. Однако это также может быть результатом заболеваний печени или легких, серповидноклеточной анемии, ВИЧ, врожденных пороков сердца или аутоиммунных заболеваний. Симптомы ЛАГ включают боль в груди, усталость, отек нижних конечностей, головокружение и одышку.

Узнайте больше о ЛАГ здесь.

Эпигенетика

Краткий Обзор

Исследователи предположили, что эпигенетические изменения могут вызвать ЛАГ. NIH описывает эпигенетику как:

Модификации ДНК, которые не изменяют последовательность ДНК [но], могут влиять на активность гена. Эпигенетические изменения [определяют], включены ли гены или нет, и могут ли они влиять на выработку белков в определенных клетках.

В более простых терминах эпигенетические изменения могут изменить способ экспрессии гена или способ его действия. Это может вызвать генетические нарушения, когда:

ошибки в эпигенетическом процессе, такие как изменение неправильного гена или неспособность добавить соединение к гену, [привести] к аномальной активности гена или неактивности.

Изучение Эпигенетических Причин ЛАГ

Для начала исследователи сравнили клетки легких здоровых людей с клетками легких людей с ЛАГ. Они обнаружили крупномасштабные эпигенетические изменения, которые изменили факторы транскрипции и энхансеры. По сути, эти эпигенетические изменения изменили всю генетическую регуляторную сеть.

Одним из типов эпигенетических изменений являются модификации хроматина. Хроматин играет ключевую роль в экспрессии генов. Исследователи изучили клетки легочных кровеносных сосудов и обнаружили эпигенетический разрыв.

Затем исследователи создали инструмент, чтобы понять, как эти эпигенетические изменения повлияли на развитие ЛАГ. С помощью этого инструмента они реконструировали сеть регуляции генов. Затем они использовали свои данные для отслеживания изменений. Когда генная регуляторная сеть перерабатывается, эндотелиальные клетки превращаются в клетки гладких мышц. Это меняет структуру легочных артерий, усиливая их ослабление и сужение.

К сожалению, исследователи не нашли данных, которые помогли бы ученым создать более целенаправленную генную терапию. Тем не менее, это предоставило следующий шаг исследования: понимание того, что вызывает генетическую перестройку и что вызывает полный клеточный переход.