Влияние алкоголя на транскриптом, метилом и метаболом клеток человеческого эмбриона в процессе гаструляции в культуре

Пренатальное воздействие алкоголя нарушает развитие эмбриона и может приводить к различным проявлениям расстройств фетального алкогольного спектра, включая нарушения нейроразвития и врождённые пороки. Чтобы изучить влияние такого воздействия на гаструляцию, мы использовали модель дифференцировки человеческих эмбриональных стволовых клеток в клетки зародышевых листков при субхроническом воздействии этанола умеренной (20 мМ) и высокой (70 мМ) концентрации. В клетках энтодермы, мезодермы и эктодермы исследовали экспрессию генов по всему геному методом секвенирования мРНК, метилирование ДНК с помощью микрочипов EPIC Illumina и метаболом методом нетаргетной LC-MS. Наибольшее число вызванных этанолом изменений выявили в клетках энтодермы, тогда как наиболее выраженными они были в клетках эктодермы. Во всех зародышевых листках этанол влиял на обмен метионина и гены основных сигнальных путей, участвующих в гаструляции и формировании плана строения тела. Многие изменённые гены, включая BMP4, FGF8, SIX3 и LHX2, ранее связывали с пренатальным воздействием алкоголя и проявлениями расстройств фетального алкогольного спектра, такими как нарушения развития сердца и мозолистого тела, а также голопрозэнцефалия. Полученные данные подтверждают, что нарушения развития, вызванные алкоголем, могут возникать на ранних этапах, и подчёркивают роль цикла метионина в этиологии расстройств фетального алкогольного спектра.