Nr wniosku: 186967, nr raportu: 19786. Kierownik (z rap.): dr Alina

Nr wniosku: 186967, nr raportu: 19786. Kierownik (z rap.): dr Alina Ewa Kuryłowicz
Sirtuiny (ang. silent information regulators – SIRTs), ze względu na rolę, jaką odgrywają w regulacji przemian
metabolicznych, jak i na udowodniony (w badaniach na zwierzętach) wpływ na rozwój otyłości, stanowią obiecujący cel
terapeutyczny w leczeniu chorób metabolicznych. Dotychczas opublikowano jednak niewiele badań dotyczących udziału
SIRTs w patogenezie otyłości u ludzi, co ograniczało rozwój nowych strategii leczniczych ingerujących w szlaki sirtuin.
Celem projektu było porównanie poziomu ekspresji 7 genów kodujących ludzkie sirtuiny (SIRT) w tkankach
tłuszczowych trzewnych i podskórnych pobranych od 58 chorych z otyłością olbrzymią (body mass index – BMI > 40)
oraz od 31 osób o prawidłowej masie ciała (BMI 19-24,9) w celu oceny, czy otyłość wiąże się ze zmianą profilu ekspresji
SIRT w tych tkankach. Dodatkowo, oceniając ekspresję SIRT w tkankach pobranych od 19 osób otyłych w 2 lata po
zabiegu bariatrycznym, zbadano, czy utrata masy ciała przywraca prawidłowy profil ekspresji tych genów w tkankach
tłuszczowych. Ponieważ modyfikacje epigenetyczne, takie jak metylacja DNA oraz interferencja mikroRNA (miRNA)
mogą odgrywać istotną rolę w regulacji ekspresji genów w tkance tłuszczowej i stanowić punkt uchwytu dla nowych
strategii terapeutycznych w leczeniu otyłości, drugim celem projektu było zbadanie, czy wymienione mechanizmy
epigenetyczne biorą udział w regulacji ekspresji SIRT w ludzkich tkankach tłuszczowych.
Badając ekspresję SIRT wykazano, że w tkankach tłuszczowych osób otyłych dochodzi do obniżenia poziomu mRNA dla
genu kodującego sirtuinę 1 (SIRT1) i wzrostu poziomu mRNA dla genu kodującego sirtuinę 7 (SIRT7, zwłaszcza w tkance
tłuszczowej trzewnej), podczas gdy poziom mRNA dla genów 5 pozostałych sirtuin (SIRT2-6), nie ulega zmianie.
Stwierdzono również, że w tkankach tłuszczowych osób otyłych, po utracie masy ciała nie dochodzi do wzrostu poziomu
mRNA dla genu kodującego sirtuinę 1 (SIRT1), natomiast poziom mRNA dla genu kodującego sirtuinę 7 (SIRT7) ulega
obniżeniu. Następnie zbadano stopień metylacji wysp CpG zlokalizowanych w rejonach regulatorowych SIRT1 i SIRT7 i
skorelowano z poziomem mRNA tych genów. Ponieważ nie wykazano związku pomiędzy stopniem metylacji regionów
regulatorowych genów SIRT1 i SIRT7 a poziomem ich ekspresji, w następnym etapie pracy zbadano, czy zaobserwowane
różnice w poziomie mRNA dla SIRT1 i SIRT7 mogą być skutkiem interferencji miRNA. Wykazano, że w tkankach
tłuszczowych osób otyłych dochodzi do zmian poziomów wybranych miRNA których interferencja może odpowiadać za
obserwowane zmiany w ekspresji SIRT1 (w tym miR-22-3p, miR-34a-5p i miR-181a-3p) oraz SIRT7 (miR-125a-5p i
miR-125b-5p).
Dodatkowo, stosując metodę sekwencjonowania nowej generacji, przeprowadzono analizę profilu miRNA (miRNOMU)
stwierdzając istotne różnice w poziomach ekspresji różnych miRNA pomiędzy badanymi tkankami tłuszczowymi.
Analizując docelowe mRNA, z którymi interferują zbadane miRNA wysunięto hipotezę, że w tkankach tłuszczowych
osób otyłych może dochodzić do zaburzenia, między innymi, szlaków związanych z: naprawą i replikacją DNA,
wiązaniem czynników transkrypcyjnych, splicingiem mRNA, ubikwitynacją białek, kontrolą cyklu komórkowego i
apoptozy, aktywacją czynników wzrostu i protoonkogenów oraz wielu innych.
Opisane powyżej badania miały charakter całkowicie nowatorski i stanowią istotny wkład w rozwój wiedzy o roli
mechanizmów epigenetycznych w regulacji ekspresji genów kodujących sirtuiny w ludzkiej tkance tłuszczowej.
Wykonana analiza miRNOMU pozwoliła z kolei na wytypowanie szlaków komórkowych, do zaburzenia których może
dochodzić u osób otyłych. Uzyskane wyniki mogą w przyszłości stanowić podstawę do stworzenia nowych strategii
terapeutycznych w leczeniu otyłości i związanych z nią powikłań.