Published April 19, 2021 | Version v1
Publication Open

Insulin-like growth factor binding protein 1 DNA methylation in type 2 diabetes

Creators

  • 1. National Research Centre
  • 2. Cairo University

Description

Abstract Background Type 2 diabetes (T2D) is a complex trait in humans. Several environmental and hereditary factors contribute to the overall pathogenesis of this disease. The association between genes, environment, and T2D was unknown for decades until epigenetics was discovered. Epigenetics affects gene transcription, which, in turn, influences organ function. One of the epigenetic regulatory mechanisms is DNA methylation. This mechanism permits modification of gene function without changes in the DNA sequence. There are several risk factors for type 2 diabetes such as harmful intrauterine environment, obesity, poor physical activity, increasing age, a family history of the disease, and an unhealthy diet. All these factors have been proven to influence the DNA methylation sequence in target tissues for insulin resistance in humans. We aimed to evaluate insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP1) gene methylation levels in T2D. In all, 100 Egyptian individuals were included in this study: 50 patients with T2D versus 50 healthy controls. Genomic DNA was extracted from peripheral blood and IGFBP1 methylation levels were analyzed using pyrosequencing. Results DNA methylation levels in the IGFBP1 gene at each of the six CpG sites were significantly higher in the T2D patients than in the controls at P values of 0.001, 0.002, 0.010, 0.007, 0.014, and 0.001, respectively. Conclusion According to this study, T2D is due to interactions between genetics, epigenetics, and lifestyle. This study also revealed that DNA methylation levels of the IGFBP-1 gene are higher in T2D patients than in healthy control.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نبذة مختصرة مرض السكري من النوع 2 (T2D) هو سمة معقدة لدى البشر. تساهم العديد من العوامل البيئية والوراثية في التسبب العام لهذا المرض. كان الارتباط بين الجينات والبيئة و T2D غير معروف لعقود حتى تم اكتشاف علم التخلق. يؤثر علم التخلق على النسخ الجيني، والذي بدوره يؤثر على وظائف الأعضاء. إحدى الآليات التنظيمية اللاجينية هي مثيلة الحمض النووي. تسمح هذه الآلية بتعديل وظيفة الجين دون تغييرات في تسلسل الحمض النووي. هناك العديد من عوامل الخطر لمرض السكري من النوع 2 مثل البيئة الضارة داخل الرحم، والسمنة، وضعف النشاط البدني، وزيادة العمر، والتاريخ العائلي للمرض، والنظام الغذائي غير الصحي. وقد ثبت أن كل هذه العوامل تؤثر على تسلسل مثيلة الحمض النووي في الأنسجة المستهدفة لمقاومة الأنسولين لدى البشر. كنا نهدف إلى تقييم مستويات مثيلة الجينات المرتبطة بالبروتين -1 (IGFBP1) لعامل النمو الشبيه بالأنسولين في T2D. في المجموع، تم تضمين 100 فرد مصري في هذه الدراسة: 50 مريضًا يعانون من T2D مقابل 50 من الضوابط الصحية. تم استخراج الحمض النووي الجيني من الدم المحيطي وتم تحليل مستويات مثيلة IGFBP1 باستخدام التسلسل الحراري. كانت نتائج مستويات مثيلة الحمض النووي في جين IGFBP1 في كل من مواقع CpG الستة أعلى بكثير في مرضى T2D منها في عناصر التحكم عند قيم P 0.001 و 0.002 و 0.010 و 0.007 و 0.014 و 0.001 على التوالي. الخاتمة وفقًا لهذه الدراسة، يرجع T2D إلى التفاعلات بين علم الوراثة وعلم التخلق ونمط الحياة. كشفت هذه الدراسة أيضًا أن مستويات مثيلة الحمض النووي لجين IGFBP -1 أعلى في مرضى T2D منها في السيطرة الصحية.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Le diabète de type 2 (DT2) est un trait complexe chez l'homme. Plusieurs facteurs environnementaux et héréditaires contribuent à la pathogenèse globale de cette maladie. L'association entre les gènes, l'environnement et le DT2 était inconnue pendant des décennies jusqu'à ce que l'épigénétique soit découverte. L'épigénétique affecte la transcription des gènes, qui, à son tour, influence le fonctionnement des organes. L'un des mécanismes de régulation épigénétique est la méthylation de l'ADN. Ce mécanisme permet de modifier la fonction des gènes sans modifier la séquence d'ADN. Il existe plusieurs facteurs de risque de diabète de type 2 tels que l'environnement intra-utérin nocif, l'obésité, une faible activité physique, l'augmentation de l'âge, des antécédents familiaux de la maladie et une alimentation malsaine. Il a été prouvé que tous ces facteurs influencent la séquence de méthylation de l'ADN dans les tissus cibles pour la résistance à l'insuline chez l'homme. Nous avons cherché à évaluer les niveaux de méthylation du gène de la protéine-1 de liaison au facteur de croissance analogue à l'insuline (IGFBP1) dans le DT2. Au total, 100 personnes égyptiennes ont été incluses dans cette étude : 50 patients atteints de DT2 contre 50 témoins sains. L'ADN génomique a été extrait du sang périphérique et les niveaux de méthylation de l'IGFBP1 ont été analysés en utilisant le pyroséquençage. Résultats Les niveaux de méthylation de l'ADN dans le gène IGFBP1 à chacun des six sites CpG étaient significativement plus élevés chez les patients atteints de DT2 que chez les témoins à des valeurs de P de 0,001, 0,002, 0,010, 0,007, 0,014 et 0,001, respectivement. Conclusion Selon cette étude, le DT2 est dû aux interactions entre la génétique, l'épigénétique et le mode de vie. Cette étude a également révélé que les niveaux de méthylation de l'ADN du gène IGFBP-1 sont plus élevés chez les patients atteints de DT2 que chez les témoins sains.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes La diabetes tipo 2 (DT2) es un rasgo complejo en los seres humanos. Varios factores ambientales y hereditarios contribuyen a la patogénesis general de esta enfermedad. La asociación entre los genes, el entorno y la DT2 se desconocía durante décadas hasta que se descubrió la epigenética. La epigenética afecta a la transcripción génica, que, a su vez, influye en la función de los órganos. Uno de los mecanismos de regulación epigenética es la metilación del ADN. Este mecanismo permite la modificación de la función génica sin cambios en la secuencia de ADN. Existen varios factores de riesgo para la diabetes tipo 2, como un entorno intrauterino dañino, obesidad, poca actividad física, aumento de la edad, antecedentes familiares de la enfermedad y una dieta poco saludable. Se ha demostrado que todos estos factores influyen en la secuencia de metilación del ADN en los tejidos diana para la resistencia a la insulina en humanos. Nuestro objetivo fue evaluar los niveles de metilación del gen de la proteína 1 de unión al factor de crecimiento similar a la insulina (IGFBP1) en T2D. En total, se incluyeron 100 individuos egipcios en este estudio: 50 pacientes con DT2 frente a 50 controles sanos. Se extrajo ADN genómico de sangre periférica y se analizaron los niveles de metilación de IGFBP1 mediante pirosecuenciación. Resultados Los niveles de metilación del ADN en el gen IGFBP1 en cada uno de los seis sitios CpG fueron significativamente más altos en los pacientes con T2D que en los controles a valores de P de 0.001, 0.002, 0.010, 0.007, 0.014 y 0.001, respectivamente. Conclusión Según este estudio, la DT2 se debe a las interacciones entre la genética, la epigenética y el estilo de vida. Este estudio también reveló que los niveles de metilación del ADN del gen IGFBP-1 son más altos en pacientes con DT2 que en el control sano.

Files

s43042-021-00153-0.pdf

Files (704.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:39abb09ba8304bbbf67ba793195c2d55
704.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بروتين ربط عامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 مثيلة الحمض النووي في مرض السكري من النوع 2
Translated title (French)
Méthylation de l'ADN de la protéine 1 de liaison au facteur de croissance analogue à l'insuline dans le diabète de type 2
Translated title (Spanish)
Metilación del ADN de la proteína 1 de unión al factor de crecimiento similar a la insulina en la diabetes tipo 2

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3165490368
DOI
10.1186/s43042-021-00153-0

Is supplement to
https://openalex.org/W4200236841 (Other)
https://openalex.org/W3029570287 (Other)
https://openalex.org/W2944524138 (Other)
https://openalex.org/W2582088144 (Other)
https://openalex.org/W2364944693 (Other)
https://openalex.org/W2169344098 (Other)
https://openalex.org/W2123238153 (Other)
https://openalex.org/W2078757082 (Other)
https://openalex.org/W2033655940 (Other)
https://openalex.org/W2006528877 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1986962882
  • https://openalex.org/W2008035769
  • https://openalex.org/W2039362293
  • https://openalex.org/W2059099579
  • https://openalex.org/W2082220761
  • https://openalex.org/W2105153491
  • https://openalex.org/W2113728034
  • https://openalex.org/W2127984332
  • https://openalex.org/W2129310337
  • https://openalex.org/W2344938725
  • https://openalex.org/W2550969645
  • https://openalex.org/W2590262479
  • https://openalex.org/W4242364069