Badania nad epigenetycznymi mechanizmami przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP)
Przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) to heterogenna, przewlekła choroba zapalna, charakteryzująca się postępującym ograniczeniem przepływu powietrza w drogach oddechowych. Chociaż głównym czynnikiem ryzyka POChP pozostaje palenie tytoniu, coraz większe znaczenie przypisuje się także innym czynnikom środowiskowym, genetycznym oraz epigenetycznym. Szczególnie obiecujące wydają się badania nad modyfikacjami epigenetycznymi, które mogą służyć jako biomarkery diagnostyczne oraz potencjalne cele terapeutyczne. Niniejszy artykuł przedstawia wyniki systematycznego przeglądu badań dotyczących modyfikacji epigenetycznych u pacjentów z POChP, przeprowadzonego przez zespół naukowców z włoskich instytucji badawczych, których wyniki opublikowano w czasopiśmie „International Journal of Molecular Sciences” w 2025 roku.
Autorzy i ośrodki badawcze
Badanie zostało przeprowadzone przez zespół kierowany przez Rosettę Ragusę z Instytutu Fizjologii Klinicznej, CNR w Pizie we Włoszech. Wśród współautorów znaleźli się m.in. Pasquale Bufano z Uniwersytetu w Pizie oraz Alessandro Tognetti z Centrum Badawczego E. Piaggio, także z Uniwersytetu w Pizie. Przegląd opublikowano na łamach „International Journal of Molecular Sciences”.
Metodologia badania
Przegląd wykonano zgodnie z protokołem PRISMA, analizując dane z baz PubMed i Scopus. Spośród 5414 pierwotnie zidentyfikowanych publikacji, ostatecznie włączono 51 badań klinicznych, które spełniały określone kryteria (populacja pacjentów z POChP, obecność grupy kontrolnej, analiza mechanizmów epigenetycznych). Analizie poddano prace opublikowane od stycznia 2020 do maja 2024 roku, obejmujące zmiany w metylacji DNA, modyfikacje histonów oraz ekspresję niekodujących RNA (circRNA, lncRNA, miRNA).
Wyniki badań
Metylacja DNA
Metylacja DNA jest najczęściej badanym mechanizmem epigenetycznym w kontekście POChP. Zidentyfikowano istotne zmiany metylacji promotorów kluczowych genów, takich jak Nrf2, istotnego w regulacji odpowiedzi antyoksydacyjnej, oraz AHRR, związanego z metabolizmem ksenobiotyków i apoptozą. Zmiany te wiązały się ze zwiększonym stresem oksydacyjnym i nasileniem procesów zapalnych oraz obniżoną zdolnością naprawczą komórek, co może pogłębiać przebieg POChP.
Modyfikacje histonów
Najnowsze badania podkreślają znaczenie metylotransferazy argininowej PRMT7, której nadmierna ekspresja u pacjentów z POChP nasila migrację monocytów do tkanki płucnej i stan zapalny. Potencjalnym celem terapeutycznym mogłyby być inhibitory PRMT7, które wykazały skuteczność w modelach zwierzęcych.
Niekodujące RNA
Najliczniejszą grupę badań stanowiły analizy niekodujących RNA. Szczególnie istotne wyniki dotyczyły:
- RNA kołowych (circRNA): Wykazano istotne zmiany ekspresji circRNA, takich jak circ_0008833 oraz circ_ANKRDII, które uczestniczą w regulacji apoptozy i zapalenia w komórkach nabłonka oskrzeli.
- Długie RNA niekodujące (lncRNA): Zidentyfikowano lncRNA, takie jak lncRNA-PVT1 oraz lncRNA-MALAT1, których ekspresja silnie korelowała z ostrymi zaostrzeniami POChP i nasileniem stanu zapalnego, co sugeruje ich potencjał jako biomarkerów.
- MikroRNA (miRNA): Liczne miRNA (np. miR-21, miR-486-5p) regulują cytokiny zapalne oraz uczestniczą w procesach stresu oksydacyjnego i remodeling naczyń płucnych. Niektóre z nich, takie jak miR-221-3p i miR-92a-3p, mogą stanowić biomarkery różnicujące zaostrzenia choroby.
Zastosowanie kliniczne wyników
Odkrycia te wskazują na duży potencjał wykorzystania modyfikacji epigenetycznych w diagnostyce, monitorowaniu progresji choroby oraz jako cele terapii personalizowanej. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość wykorzystania inhibitorów epigenetycznych (np. inhibitorów metylacji DNA czy metylotransferaz histonów), co może otworzyć nowe perspektywy leczenia POChP, zwłaszcza u pacjentów, którzy nie reagują na obecne standardowe terapie.
Ograniczenia i kierunki przyszłych badań
Autorzy zwrócili uwagę na konieczność prowadzenia badań wieloośrodkowych, obejmujących różnorodne populacje etniczne, aby zminimalizować wpływ czynników środowiskowych i genetycznych na uzyskiwane wyniki. Konieczne są również dalsze badania w celu potwierdzenia przydatności klinicznej wykrytych biomarkerów oraz określenia bezpieczeństwa terapii opartych na modulacji epigenetycznej.
