Материнские профили метилирования ДНК при гестационном сахарном диабете на всех сроках беременности

Введение: Гестационный сахарный диабет (ГСД) — распространённое метаболическое заболевание, характеризующееся гипергликемией, впервые выявленной во время беременности, но не соответствующей критериям манифестного сахарного диабета. ГСД существенно повышает риск неблагоприятных антенатальных и постнатальных исходов как для матери, так и для ребёнка. К ним относятся, помимо прочего, макросомия плода, дистоция плечиков, дыхательные расстройства, неонатальная гипогликемия, сахарный диабет 2 типа (СД2) и сердечно-сосудистые заболевания. Скрининг на ГСД обычно проводят на 24–28-й неделе беременности; этот срок считают поздним, что может повышать риск всех связанных с ГСД неблагоприятных исходов. Стратегии лечения и профилактики не стандартизированы во всём мире, могут быть неоптимальными и часто начинают применяться только после установления диагноза. Поэтому основной целью исследования было выявление профилей метилирования ДНК, специфичных для ГСД, для изучения лежащих в его основе механизмов.

Методы: В когорте выявления проведено полногеномное профилирование метилирования ДНК у беременных с нормогликемией и ГСД на протяжении трёх триместров беременности. Уровень метилирования ДНК определяли с помощью микрочипа Infinium MethylationEPIC v2.0 BeadChip. Затем выявленные дифференциально метилированные участки валидировали во второй когорте. Кроме того, для подтверждённых дифференциально метилированных участков, выявленных во втором и третьем триместрах, провели последующий анализ, включая анализ обогащения путей KEGG и терминов Gene Ontology, анализ обогащения признаков и анализ регуляции экспрессии генов.

Результаты: Были выявлены и подтверждены новые профили метилирования ДНК, способные существенно влиять на экспрессию генов, связанных с ГСД. Кроме того, обнаружены новые гены — RSL1D1, HOXD4 и MROH6, — которые могут участвовать в развитии ГСД и быть связаны с риском СД2 и сердечно-сосудистых заболеваний в последующей жизни. Анализ признаков, связанных с дифференциально метилированными зондами, показал, что с выявленными при ГСД профилями метилирования ДНК связаны факторы образа жизни и окружающей среды.

Выводы: Изменения метилирования ДНК во время беременности, вероятно, не полностью объясняют патогенез ГСД, но могут отражать специфичные для популяции факторы окружающей среды и поведения, действующие до беременности и во время неё. Некоторые выявленные CpG-сайты могут регулировать экспрессию ранее описанных генов, связанных с ГСД и сахарным диабетом, что указывает на общие и отличающиеся эпигенетические механизмы в разных популяциях.