Epigenetikai vizsgálatok: DNS-metiláció és LINE-1 biomarker


A legkorszerűbb epigenetikai vizsgálataink DNS-metilációs változásokat követnek. Ezen vizsgálatok során alkalmazott anyagok és módszerek
ebben a relációban először kerültek publikálásra, így igazi nóvumnak számítanak tudományos körökben is.


Flavonoid kivonat, zöldtea kivonat, japán viaszbogyó kivonat, kávé kivonat, olívaolaj és transz-zsírsav hatása a DMBA indukálta LINE-1 DNS-metilációra

A megelőzésben kiemelten jelentős szerep jut az egészséges táplálkozásnak és a korai diagnózisban a megfelelő biomarkerek használatának.
A transz-zsírsavak jelentős táplálkozási eredetű ártalmat képviselnek, ezzel szemben számos kemopreventív vegyület fejt ki daganatbiológiai
szempontból védő hatást, például a polifenolokban gazdag növényi alkotók vagy az extraszűz olívaolaj, a zöldtea, a japán viaszbogyó,
valamint a kávé.

 
Epigenetikai biomarker – LINE-1
Reprezentatív biomarker: LINE-1

Ezen tényezők reprezentatív epigenetikai biomarkere a Long Interspersed Element-1 (LINE-1) retrotranszpozon DNS szakasz promóter régiójának
a metiláltsági állapota.

A kísérlet célja
Annak meghatározása, hogy ezek a karcinogén/kemopreventív hatások hogyan jelennek meg a LINE-1 DNS metilációs mintázataiban, a vizsgált
kemopreventív anyagok milyen mértékben képesek megakadályozni a DMBA által okozott hipometilációt, és felhasználhatók-e ezen hatások
potenciális biomarkerként. További cél volt a transz-zsírsav hatásának vizsgálata a DMBA által okozott LINE-1 DNS hipometilációra:
vajon képes volt-e azt erősíteni, vagy sem?

Módszertani összefoglaló
  • Nyolc csoport 12 hetes nőstény CBA/Ca egeret használtunk (n=6).
  • A kezeletlen kontroll és a DMBA-val kezelt kontroll csoportok nem kaptak előtáplálást.
  • A DMBA kezelés előtt 2 hétig, szokásos étrend mellett, az egyes csoportok az alábbiakat kapták:
    zöld tea kivonat (4 mg/nap/állat), japán viaszbogyó kivonat (2,5 mg/nap/állat), flavonoid kivonat (30 mg/nap/állat),
    kávé kivonat (30 mg/nap/állat / 150 ml), olívaolaj (300 mg/nap/állat), illetve transz-zsírsav (300 mg/nap/állat).
  • A kezeletlen (negatív kontroll) csoport kivételével a másik hét csoport 20 mg/testsúlykilogramm DMBA-t kapott.
  • A 24 órás DMBA-expozíciót követően a LINE-1 DNS metilációs változásokat májban, lépben és vesékben vizsgáltuk.

Ábra 1: DMBA, TFA vagy EVOO mechanizmusok
Ábra 1
A DMBA, TFA vagy EVOO expozíció következtében érintett molekuláris mechanizmusok és jelátviteli folyamatok összefoglalása
(QR kód a forrásmegjelölésnél).
 
Ábra 2: DMBA és kivonatok mechanizmusok
Ábra 2
A DMBA, flavonoid kivonat, zöld tea kivonat, kávé kivonat vagy japán viaszbogyó kivonat expozíció következtében érintett
molekuláris mechanizmusok és jelátviteli folyamatok összefoglalása (QR kód a forrásmegjelölésnél).

Dr. Szabó László PhD 
Dr. Szabó László PhD
kutatásvezető epidemiológus
Az általunk vizsgált DNS metilációs változások hozzájárulhatnak a vizsgált kemopreventív anyagok antikarcinogén, illetve a TFA esetében
karcinogén hatásához, illetve biomarkerként szignifikánsan reprezentálják ezen folyamatokat. Továbbá a LINE-1 DNS hipometilációs
mintázati tesztrendszert megfelelő molekuláris epidemiológiai biomarkernek tekinthetjük további potenciálisan kemopreventív anyagok
epigenetikai hatásának vizsgálatához.

Összegzés

Összességében a legerősebb epigenetikai védőhatást a flavonoid kivonat és a zöld tea kivonat mutatta, de védő hatású volt a kávé kivonat,
az olívaolaj és a japán viaszbogyó kivonat is. Mindemellett a várakozásnak megfelelően a transz-zsírsav erősítette a daganatkeltő hatásokat.

Források

Szabo L, Molnar R, Tomesz A, Deutsch A, Darago R, Varjas T, Ritter Z, Szentpeteri JL, Andreidesz K, Mathe D, Hegedüs I, Sik A, Budan F, Kiss I.
Olive Oil Improves While Trans Fatty Acids Further Aggravate the Hypomethylation of LINE-1 Retrotransposon DNA in an Environmental Carcinogen Model.
Nutrients. 2022 Feb 21;14(4):908. doi: 10.3390/nu14040908. PMID: 35215560; PMCID: PMC8878525.

Teljes cikk: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articlesPMC8878525/

Szabo L, Molnar R, Tomesz A, Deutsch A, Darago R, Nowrasteh G, Varjas T, Nemeth B, Budan F, Kiss I.
The effects of flavonoids, green tea polyphenols and coffee on DMBA induced LINE-1 DNA hypomethylation.
PLoS One. 2021 Apr 20;16(4):e0250157. doi: 10.1371/journal.pone.0250157. PMID: 33878138; PMCID: PMC8057585.

Teljes cikk: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8057585/