УДК 616-002.2;616.03.035

Сахарный диабет 2 типа: роль эпигенетических модификаций в патофизиологии и перспективы использования эпигенетической терапии

Сахарный диабет 2 типа: роль эпигенетических модификаций в патофизиологии и перспективы использования эпигенетической терапии
©Айтбаев К. А., ORCID: 0000-0003-4973-039X, SPIN-код: 9988-2474, д-р мед. наук, Научно-исследовательский институт молекулярной биологии и медицины, г. Бишкек, Кыргызстан, kaitbaev@yahoo.com
©Мамутова С. К., Диабетическая и эндокринологическая ассоциация Кыргызстана, г. Бишкек, Кыргызстан, kaitbaev@yahoo.com
©Муркамилов И. Т., ORCID: 0000-0001-8513-9279, SPIN-код: 4650-1168, канд. мед. наук, Киргизская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева, г. Бишкек, Кыргызстан, murkamilov.i@mail.ru
©Фомин В. В., ORCID:0000-0002-2682-4417, SPIN-код: 8465-2747, д-р мед. наук., член-корр. РАН, Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, г. Москва, Россия, fomin_vic@mail.ru
©Кудайбергенова И. О., ORCID:0000-0003-3007-8127, SPIN-код:8107-2508, д-р мед. наук., Киргизская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева, г. Бишкек, Кыргызстан, k_i_o2403@mail.ru
©Муркамилова Ж. А., ORCID:0000-0002-7653-0433, SPIN-код: 3574-1870, Киргизско-Российский славянский университет, Бишкек, Кыргызстан, murkamilovazh.t@mail.ru
©Юсупов Ф. А., ORCID: 0000-0003-0632-6653, SPIN-код: 7415-1629, д-р мед. наук, Ошский государственный университет, г. Ош, Кыргызстан, furcat_y@mail.ru

Аннотация. Рост заболеваемости сахарным диабетом 2 типа (СД2) в мире с каждым годом приобретает все более угрожающий характер. Чтобы остановить эпидемию СД2 необходимы новые знания о причинах развития данного заболевания и подходах к его профилактике и лечению. В последние десятилетия, с развитием высокопроизводительных технологий, получены доказательства, свидетельствующие об эпигенетических механизмах регуляции экспрессии генов, включая метилирование ДНК, гистоновые модификации и некодирующие микроРНК, изменения которых играют ключевую роль в патофизиологии некоторых болезней, включая СД2. Триггерами модификаций этих эпигенетических механизмов могут служить определенные факторы окружающей среды, такие как диета, низкая физическая активность, воздействие микробов и загрязнителей, а также образ жизни. В свою очередь, эпигенетические модификации могут изменять экспрессию и функции некоторых генов, участвующих в биосинтезе инсулина и метаболизме глюкозы, что приводит к гипергликемии и инсулинорезистентности. К счастью, эпигенетические изменения можно устранить путем блокировки или активации модулирующих ферментов. Таким образом, эпигенетическое репрограммирование может явиться новым подходом в профилактике и терапии СД2.

Ключевые слова: метилирование ДНК, микроРНК, гистоновые модификации, эпигеном, метаболизм глюкозы, гипергликемия, инсулинорезистентность.

Type 2 Diabetes Mellitus: The Role of Epigenetic Modifications in Pathophysiology and Prospects for the Use of Epigenetic Therapy
©Aitbaev K., ORCID:0000-0003-4973-039X, SPIN-code:9988-2474, Dr. habil., Scientific Research Institute of Molecular Biology and Medicine, Bishkek, Kyrgyzstan, kaitbaev@yahoo.com
©Mamutova S., Diabetic and Endocrinological Association of Kyrgyzstan, Bishkek, Kyrgyzstan, kaitbaev@yahoo.com
©Murkamilov I., ORCID: 0000-0001-8513-9279, SPIN-code: 4650-1168, M.D., Kyrgyz State Medical Academy named after I.K. Akhunbaev, Bishkek, Kyrgyzstan, murkamilov.i@mail.ru ©Fomin V., ORCID: 0000-0002-2682-4417, SPIN-code: 8465-2747, Dr. habil., corresponding member of RAS, The First Sechenov Moscow State Medical University under Ministry of Health of the Russian Federation, fomin_vic@mail.ru
©Kudaibergenova I., ORCID:0000-0003-3007-8127, SPIN-код:8107-2508, Dr. habil., Kyrgyz State Medical Academy named after I.K. Akhunbaev, Bishkek, Kyrgyzstan, k_i_o2403@mail.ru
©Murkamilova Zh., ORCID: 0000-0002-7653-0433, SPIN-code:3574-1870, Kyrgyz-Russian Slavic University, Bishkek, Kyrgyzstan, murkamilovazh.t@mail.ru
©Yusupov F., ORCID:0000-0003-0632-6653, SPIN-code: 7415-1629, Dr. habil., Osh State University, Osh, Kyrgyzstan, furcat_y@mail.ru

Abstract. The increase in the incidence of type 2 diabetes mellitus (T2DM) in the world is becoming more and more threatening every year. To stop the T2DM epidemic, new knowledge is needed about the causes of the development of this disease and approaches to its prevention and treatment. In recent decades, with the development of high-throughput technologies, evidence has been obtained indicating epigenetic mechanisms of gene expression regulation, including DNA methylation, histone modifications, and noncoding microRNAs, changes in which play a key role in the pathophysiology of some diseases, including T2DM. Certain environmental factors such as diet, physical inactivity, exposure to microbes and pollutants, and lifestyle can trigger modifications to these epigenetic mechanisms. In turn, epigenetic modifications can alter the expression and function of some genes involved in insulin biosynthesis and glucose metabolism, leading to hyperglycemia and insulin resistance. Fortunately, epigenetic changes can be reversed by blocking or activating modulating enzymes. Thus, epigenetic reprogramming may be a new approach in the prevention and treatment of T2DM.

Keywords: DNA methylation, microRNA, histone modifications, epigenome, glucose metabolism, hyperglycemia, insulin resistance.

Ссылка для цитирования:

Айтбаев К. А., Мамутова С. К., Муркамилов И. Т., Фомин В. В., Кудайбергенова И. О., Муркамилова Ж. А., Юсупов Ф. А. Сахарный диабет 2 типа: роль эпигенетических модификаций в патофизиологии и перспективы использования эпигенетической терапии // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №5. С. 184-203. https://doi.org/10.33619/2414-2948/66/17

Cite as (APA):

Aitbaev, K., Mamutova, S., Murkamilov, I., Fomin, V., Kudaibergenova, I., Murkamilova, Zh., & Yusupov, F. (2021). Type 2 Diabetes Mellitus: The Role of Epigenetic Modifications in Pathophysiology and Prospects for the Use of Epigenetic Therapy. Bulletin of Science and Practice, 7(5), 184-203. (in Russian). https://doi.org/10.33619/2414-2948/66/17