Диабет и раннее развитие: эпигенетические механизмы, биологический стресс и старение

Существовавший до беременности сахарный диабет 1-го или 2-го типа вызывает у плода структурные пороки развития, в том числе дефекты нервной трубки и врождённые пороки сердца. Созданы модели диабетической эмбриопатии 1-го и 2-го типа на грызунах, достоверно воспроизводящие особенности заболевания у человека. Гипергликемия при сахарном диабете у матери вызывает окислительный стресс в развивающемся нейроэпителии и сердце эмбриона, активируя киназы, стимулирующие апоптоз, и приводя к избыточной гибели клеток. Окислительный стресс также активирует ответ на неправильно свёрнутые белки и вызывает стресс эндоплазматического ретикулума. Гипергликемия изменяет эпигенетический профиль: подавляет деацетилирование гистонов, нарушает экспрессию микроРНК и усиливает метилирование ДНК. На клеточном уровне гипергликемия не только вызывает апоптоз, но и подавляет пролиферацию клеток и приводит к преждевременному старению. Сигнальные пути стресса, активируемые сахарным диабетом у матери, нарушают гомеостаз клеточных органелл, вызывая дисфункцию митохондрий, изменение их динамики и нарушение аутофагии. Блокирование окислительного стресса, активации киназ и клеточного старения ослабляет диабетическую эмбриопатию. Удаление гена или восстановление [объект не указан в исходном тексте] соответственно устраняет вызванные гипергликемией при сахарном диабете у матери клеточное старение и клеточный стресс. Активатор аутофагии трегалоза и сеноморфный препарат рапамицин также могут ослаблять диабетическую эмбриопатию. Таким образом, воздействие на клеточный стресс, микроРНК и старение, а также восстановление аутофагии или слияния митохондрий — перспективные подходы к профилактике структурных пороков развития, вызванных плохо контролируемым сахарным диабетом у матери. В этом обзоре обобщены причинно-следственные механизмы диабетической эмбриопатии и предложены подходы к профилактике этого патологического состояния. • Сахарный диабет у матери вызывает структурные пороки развития. • Сигнальные пути киназ и стресс клеточных органелл имеют ключевое значение в развитии дефектов нервной трубки. • Сахарный диабет у матери усиливает метилирование ДНК и подавляет экспрессию генов, необходимых для развития. • В нейроэпителии под действием сахарного диабета у матери возникают апоптоз и клеточное старение. • При беременности, осложнённой сахарным диабетом, микроРНК нарушают слияние митохондрий, что приводит к врождённым порокам сердца. Экспрессия miR-200c и miR-322.