Rönn, T., Volkov, P., Davegårdh, C., Dayeh, T., Hall, E., Olsson, A. H., … & Jones, H. A. (2013). A six months exercise intervention influences the genome-wide DNA methylation pattern in human adipose tissue. PLoS genetics, 9(6), e1003572.
Los mecanismos epigenéticos están implicados en la regulación de genes y el desarrollo de diferentes enfermedades. El epigenoma difiere entre los tipos de células y hasta ahora solo se ha caracterizado por unos pocos tejidos humanos. Los factores ambientales pueden alterar el epigenoma.
Aquí describimos el patrón genómico de la metilación del ADN en el tejido adiposo humano de 23 hombres sanos, con un bajo nivel previo de actividad física, antes y después de una intervención de ejercicio de seis meses. También investigamos las diferencias en la metilación del ADN del tejido adiposo entre 31 individuos con o sin antecedentes familiares de diabetes tipo 2.
La metilación del ADN se analizó utilizando Infinium Human Methylation 450 Bead Chip, una matriz que contiene 485,577 sondas que cubren 99% de los genes RefSeq. La metilación del ADN global cambió y 17,975 sitios CpG individuales en 7, q <0.05).
La expresión del ARNm diferencial estuvo presente en 1/3 de las regiones del gen con metilación del ADN alterada, que incluye RALBP1, HDAC4 y NCOR2 (q <0.05). Usando un ensayo de luciferasa, podríamos demostrar que la metilación incrementada del ADN in vitro del promotor RALBP1suprimía la actividad transcripcional (p = 0.03). Además, 18 genes obesos y 21 genes candidatos a diabetes tipo 2 tenían sitios CpG con diferencias en la metilación del ADN del tejido adiposo en respuesta al ejercicio (q <0.05), incluyendo TCF7L2 (6 sitios CpG) y KCNQ1(10 sitios CpG).
Se observó un cambio simultáneo en la expresión de ARNm para 6 de esos genes. Para comprender si los genes que exhiben metilación diferencial del ADN y la expresión del ARNm en el tejido adiposo in vivo afectan el metabolismo de los adipocitos, silenciamos Hdac4 y Ncor2 respectivamente en los adipocitos 3T3-L1, lo que produjo un aumento de la lipogénesis tanto en el estado basal como estimulado por la insulina.
CONCLUSIÓN: En conclusión, el ejercicio induce cambios en todo el genoma en la metilación del ADN en el tejido adiposo humano, lo que podría afectar el metabolismo de los adipocitos.