scholarly journals Can Epigenetics of Endothelial Dysfunction Represent the Key to Precision Medicine in Type 2 Diabetes Mellitus?

2019 ◽  
Vol 20 (12) ◽  
pp. 2949 ◽  
Author(s):  
Celeste Coco ◽  
Luca Sgarra ◽  
Maria Assunta Potenza ◽  
Carmela Nacci ◽  
Barbara Pasculli ◽  
...  

In both developing and industrialized Countries, the growing prevalence of Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM) and the severity of its related complications make T2DM one of the most challenging metabolic diseases worldwide. The close relationship between genetic and environmental factors suggests that eating habits and unhealthy lifestyles may significantly affect metabolic pathways, resulting in dynamic modifications of chromatin-associated proteins and homeostatic transcriptional responses involved in the progression of T2DM. Epigenetic mechanisms may be implicated in the complex processes linking environmental factors to genetic predisposition to metabolic disturbances, leading to obesity and type 2 diabetes mellitus (T2DM). Endothelial dysfunction represents an earlier marker and an important player in the development of this disease. Dysregulation of the endothelial ability to produce and release vasoactive mediators is recognized as the initial feature of impaired vascular activity under obesity and other insulin resistance conditions and undoubtedly concurs to the accelerated progression of atherosclerotic lesions and overall cardiovascular risk in T2DM patients. This review aims to summarize the most current knowledge regarding the involvement of epigenetic changes associated with endothelial dysfunction in T2DM, in order to identify potential targets that might contribute to pursuing “precision medicine” in the context of diabetic illness.

Author(s):  
Nermien Abd El Rahman Ibraheim ◽  
Fatema El Zahraa Sayed Bukhary ◽  
Yehia Zakareia Mahmoud ◽  
Mahmoud Ragab Mohamed ◽  
Salama Rabei Abdel-Rahim

2020 ◽  
Vol 26 ◽  
Author(s):  
Margarita A. Sazonova ◽  
Anastasia I. Ryzhkova ◽  
Vasily V. Sinyov ◽  
Marina D. Sazonova ◽  
Tatiana V. Kirichenko ◽  
...  

Background: The present review article considers some chronic diseases of vascular and metabolic genesis, the causes of which may be mitochondrial dysfunction. Very often, in the long course of the disease, complications may occur, leading to myocardial infarction or ischemic stroke and as a result, death.In particular, a large percentage of human deaths nowadays belongs to cardiovascular diseases such as coronary heart disease (CHD), arterial hypertension, cardiomyopathies and type 2 diabetes mellitus. Objective: The aim of the present review was the analysis of literature sources, devoted to an investigation of a link of mitochondrial DNA mutations with chronic diseases of vascular and metabolic genesis, Results: The analysis of literature indicates the association of the mitochondrial genome mutations with coronary heart disease, type 2 diabetes mellitus, hypertension and various types of cardiomyopathies. Conclusion: The detected mutations can be used to analyze the predisposition to chronic diseases of vascular and metabolic genesis. They can also be used to create molecular-cell models necessary to evaluate the effectiveness of drugs developed for treatment of these pathologies. MtDNA mutations associated withthe absence of diseases of vascular and metabolic genesis could be potential candidates for gene therapy of diseases of vascular and metabolic genesis.


2021 ◽  
Vol 22 (7) ◽  
pp. 3566
Author(s):  
Chae Bin Lee ◽  
Soon Uk Chae ◽  
Seong Jun Jo ◽  
Ui Min Jerng ◽  
Soo Kyung Bae

Metformin is the first-line pharmacotherapy for treating type 2 diabetes mellitus (T2DM); however, its mechanism of modulating glucose metabolism is elusive. Recent advances have identified the gut as a potential target of metformin. As patients with metabolic disorders exhibit dysbiosis, the gut microbiome has garnered interest as a potential target for metabolic disease. Henceforth, studies have focused on unraveling the relationship of metabolic disorders with the human gut microbiome. According to various metagenome studies, gut dysbiosis is evident in T2DM patients. Besides this, alterations in the gut microbiome were also observed in the metformin-treated T2DM patients compared to the non-treated T2DM patients. Thus, several studies on rodents have suggested potential mechanisms interacting with the gut microbiome, including regulation of glucose metabolism, an increase in short-chain fatty acids, strengthening intestinal permeability against lipopolysaccharides, modulating the immune response, and interaction with bile acids. Furthermore, human studies have demonstrated evidence substantiating the hypotheses based on rodent studies. This review discusses the current knowledge of how metformin modulates T2DM with respect to the gut microbiome and discusses the prospect of harnessing this mechanism in treating T2DM.


PLoS ONE ◽  
2014 ◽  
Vol 9 (11) ◽  
pp. e108587 ◽  
Author(s):  
Pawel P. Wolkow ◽  
Wladyslaw Kosiniak-Kamysz ◽  
Grzegorz Osmenda ◽  
Grzegorz Wilk ◽  
Beata Bujak-Gizycka ◽  
...  

2015 ◽  
Vol 31 (4) ◽  
pp. 372-379 ◽  
Author(s):  
R. Dhananjayan ◽  
K. S. Srivani Koundinya ◽  
T. Malati ◽  
Vijay Kumar Kutala

2012 ◽  
Vol 32 (10) ◽  
pp. 2531-2539 ◽  
Author(s):  
Tinoy J. Kizhakekuttu ◽  
Jingli Wang ◽  
Kodlipet Dharmashankar ◽  
Rong Ying ◽  
David D. Gutterman ◽  
...  

2010 ◽  
pp. P3-492-P3-492
Author(s):  
CL Bredefeld ◽  
TH Dillard ◽  
LE Shapiro ◽  
R Sievert ◽  
CE Hall ◽  
...  

2019 ◽  
Vol 6 (3) ◽  
pp. 132-136
Author(s):  
O. Bilovol ◽  
V. Nemtsova ◽  
I. Ilchenko ◽  
V. Zlatkina

Abstract. INFLUENCE OF HORMONAL DISORDERS ON ENDOTHELIAL DYSFUNCTION IN PATIENTS WITH ARTERIAL HYPERTENSION AND COMORBIDE ENDOCRINOPATHIES Bilovol O.M., Nemtsova V.D., Ilchenko I.A., Zlatkina V.V. Purpose: to investigate the effect of hormonal changes on endothelial dysfunction (ED) in patients with a comorbid course of hypertension (H), type 2 diabetes mellitus (T2DM) and subclinical hypothyroidism (SHT). Methods: 183 patients with  H stage II were divided into 3 groups: Group 1 (n=50) - with isolated H (comparison group); Group 2 (n=63) - with a combined course of H and T2DM; Group 3 (n=70) - with comorbidity of H, T2DM and SHT. Blood pressure levels, carbohydrate, lipid and thyroid metabolism, plasma insulin concentration, insulin resistance (IR) the HOMA-IR index, vascular endothelial growth factor (VEGF-A) plasma levels were investigated. Results: Dyslipidemia was more pronounced in group 2 than in group 1. The addition of SHT was accompanied by a tendency to increase all the atherogenic lipids. IR was observed in all patients groups and was significantly higher than in control group (p<0.05). Significant increase of VEGF-A levels in all patients groups in comparison with the control (p<0.05) was found. In group 2 VEGF-A was lower than in group 1, which is probably due to the protective effect of metformin. Analysis  of the influence of thyroid dysfunction degree on ED revealed significant increase of VEGF-A levels in TSH>6.0 μMU/ml subgroup (352.55±17.64 pg/ml vs 461.74±20.13 pg/ml (p<0.05)). Conclusion: Hormonal disorders contribute to aggravation of endothelial dysfunction in patients with hypertension and comorbid endocrinopathies - type 2 diabetes mellitus and subclinical hypothyroidism. Even minor decrease in thyroid function lead to the progression of endothelial dysfunction. Key words: hypertension, type 2 diabetes mellitus, subclinical hypothyroidism, endothelial dysfunction   Резюме. ВПЛИВ ГОРМОНАЛЬНИХ ПОРУШЕНЬ НА ЕНДОТЕЛІАЛЬНУ ДИСФУНКЦІЮ УПАЦІЄНТІВ З АРТЕРІАЛЬНОЮ ГІПЕРТЕНЗІЄЮ ТА КОМОРБІДНИМИ ЕНДОКРИНОПАТІЯМИ Біловол О.М., Немцова В.Д., Ільченко І.А., Златкіна В.В. Мета: дослідити вплив гормональних змін на ендотеліальну дисфункцію (ЕД) у пацієнтів з коморбідним перебігом артеріальної гіпертензії (АГ), цукрового діабету 2 типу (ЦД2Т) тасубклінічного гіпотиреозу (СГТ). Матеріали та методи: 183 пацієнта з АГ II стадії були розділені на 3 групи: 1-а група (n=50) - з ізольованою АГ (група порівняння); Група 2 (n=63) - з поєднаним перебігом АГ та ЦД2Т; Група 3 (n 70) – з комбінованим перебігом АГ, ЦД2Т і СГТ. Вивчали рівні артеріального тиску, показники вуглеводного, ліпідного і тиреоїдного обміну, концентрацію інсуліну в плазмі, індекс інсулінорезистентності (ІР) - HOMA-IR, рівні васкулоендотеліального фактора росту (VEGF-A) в плазмі. Результати. Ступінь дисліпідемії у 2-й групі була більш вираженою, ніж в 1-й. Приєднання СГТ супроводжувалося тенденцією до збільшення всіх атерогенних фракцій ліпідів. ІР спостерігалася у всіх групах пацієнтів і була достовірно більше, ніж у контрольній групі (р<0,05). Виявлено достовірне підвищення рівнів VEGF-A у всіх групах пацієнтів в порівнянні з контролем (р<0,05). В 2-й групі рівні VEGF-A були нижче, ніж в 1-й групі, що, ймовірно, пов'язано з протективним ефектом метформіну. Аналіз впливу ступеня гіпофункції щитовидної залози на ЕД виявив значне збільшення рівнів VEGF-A в підгрупі TSH> 6,0 мкМ / мл (352,55 ± 17,64 пг / мл і 461,74 ± 20,13 пг / мл відповідно, р <0,05). Висновки. Гормональні порушення сприяють погіршенню ендотеліальної дисфункції у пацієнтів з артеріальною гіпертензією та супутніми ендокринопатіями - цукровим діабетом 2 типу та субклінічним гіпотиреозом. Навіть незначне зниження функції щитовидної залози призводить до прогресування ендотеліальної дисфункції. Ключові слова:  гіпертензія, цукровий діабет 2 тип, субклінічний гіпотиреоз, ендотеліальна дисфункція    Резюме. ВЛИЯНИЕ ГОРМОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ НА ЭНДОТЕЛИАЛЬНУЮ ДИСФУНКЦИЮ У ПАЦИЕНТОВ С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ И КОМОРБИДНЫМИ ЭНДОКРИНОПАТИЯМИ Беловол О.М., Немцова В.Д., Ильченко И.А., Златкина В.В. Цель: исследовать влияние гормональных изменений на эндотелиальную дисфункцию (ЭД) у пациентов с коморбидным течением артериальной гипертензии (АГ), сахарного диабета 2 типа (СД2Т) и субклинического гипотиреоза (СГТ). Материалы и методы: 183 пациента с АГ IIстадии были разделены на 3 группы: 1-я группа (n = 50) - с изолированной АГ (группа сравнения); Группа 2 (n = 63) - с сочетанным течением АГ и СД2Т; Группа 3 (n = 70) - комбинированное течение АГ, СД2Т и СГТ. Изучали уровни артериального давления,  показатели  углеводного, липидного и тиреоидного обмена, концентрацию инсулина в плазме, индекс инсулинорезистентности (ИР)- HOMA-IR, уровни васкулоэндотелиального фактора роста(VEGF-A) в плазме. Результаты. Степень дислипидемии во 2-й группе была более выраженной, чем в 1-й.  Присоединение СГТ сопровождалось тенденцией к увеличению всех атерогенных фракций липидов. ИР наблюдалась во всех группах пациентов и была достоверно больше, чем в контрольной группе (р<0,05). Выявлено достоверное повышение уровней VEGF-A во всех группах пациентов по сравнению с контролем (р <0,05). Во 2-й группе уровни VEGF-A были ниже, чем в 1-й группе, что, вероятно, связано с протективным эффектом метформина. Анализ влияния степени дисфункции щитовидной железы на ЭД выявил значительное увеличение уровней VEGF-A в подгруппе TSH> 6,0 мкМ/мл (352,55 ± 17,64 пг / мл и 461,74 ± 20,13 пг / мл соответственно, р<0,05). Заключение. Гормональные нарушения способствуют ухудшению эндотелиальной дисфункции у пациентов с артериальной гипертензией и сопутствующими эндокринопатиями - сахарным диабетом 2 типа и субклиническим гипотиреозом. Даже незначительное снижение функции щитовидной железы приводит к прогрессированию эндотелиальной дисфункции. Ключевые слова: гипертензия, сахарный диабет 2 тип, субклинический гипотиреоз, эндотелиальная дисфункция     


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document