Abnormal DNA methylation has been described in human inflammatory conditions of the gastrointestinal tract, such as inflammatory bowel disease (IBD). As other complex diseases, IBD results from the interaction between genetic predisposition and environmental exposures. As such, DNA methylation may be placed as an effector of both, genetic susceptibility variants and/or environmental signals such as cytokine exposure. We attempted to discern between these two non-excluding possibilities by performing a meta-analysis of DNA methylation data in IBD. We identified abnormal DNA methylation at different levels: deviation from mean methylation signals at site and region levels, and differential variability. A fraction of such changes are associated with genetic polymorphisms linked to IBD susceptibility. We propose that abnormal DNA methylation can also be the result of unspecific processes such as chronic inflammation. Our characterization suggests that IBD methylomes combine intrinsic and extrinsic responses in intestinal epithelial cells, and may point to knowledge-based biomarkers of IBD detection and progression.

La metilazione anormale del DNA è stata descritta in alcune condizioni infiammatorie umane del tratto gastrointestinale, come la malattia infiammatoria intestinale (IBD). Come altre malattie complesse, l'IBD risulta dall'interazione tra predisposizione genetica ed esposizioni ambientali. Come tale, la metilazione del DNA può essere posizionata come un effettore sia di varianti di suscettibilità genetica e / o segnali ambientali come l'esposizione a citochine. Abbiamo tentato di discernere tra queste due possibilità eseguendo una meta-analisi dei dati sulla metilazione del DNA nell'IBD. Abbiamo identificato la metilazione anormale del DNA a diversi livelli: deviazione dai segnali medi di metilazione a livello di sito e regione e variabilità differenziale. Una frazione di tali cambiamenti è associata a polimorfismi genetici legati alla suscettibilità all'IBD. Proponiamo che la metilazione anormale del DNA possa anche essere il risultato di processi non specifici come l'infiammazione cronica. La nostra caratterizzazione suggerisce che i metilomi IBD combinano le risposte intrinseche ed estrinseche nelle cellule epiteliali intestinali e possono portare a biomarker basati sulla conoscenza per il rilevamento e la progressione dell'IBD.

Meta-analysis of DNA methylation profiles in Infiammatory Bowel Disease (IBD)

Agliata, Iolanda
2019-03-06

Abstract

La metilazione anormale del DNA è stata descritta in alcune condizioni infiammatorie umane del tratto gastrointestinale, come la malattia infiammatoria intestinale (IBD). Come altre malattie complesse, l'IBD risulta dall'interazione tra predisposizione genetica ed esposizioni ambientali. Come tale, la metilazione del DNA può essere posizionata come un effettore sia di varianti di suscettibilità genetica e / o segnali ambientali come l'esposizione a citochine. Abbiamo tentato di discernere tra queste due possibilità eseguendo una meta-analisi dei dati sulla metilazione del DNA nell'IBD. Abbiamo identificato la metilazione anormale del DNA a diversi livelli: deviazione dai segnali medi di metilazione a livello di sito e regione e variabilità differenziale. Una frazione di tali cambiamenti è associata a polimorfismi genetici legati alla suscettibilità all'IBD. Proponiamo che la metilazione anormale del DNA possa anche essere il risultato di processi non specifici come l'infiammazione cronica. La nostra caratterizzazione suggerisce che i metilomi IBD combinano le risposte intrinseche ed estrinseche nelle cellule epiteliali intestinali e possono portare a biomarker basati sulla conoscenza per il rilevamento e la progressione dell'IBD.
Metanalisi dei profili di metilazione del DNA nelle malatie infiammatorie intestinali
Abnormal DNA methylation has been described in human inflammatory conditions of the gastrointestinal tract, such as inflammatory bowel disease (IBD). As other complex diseases, IBD results from the interaction between genetic predisposition and environmental exposures. As such, DNA methylation may be placed as an effector of both, genetic susceptibility variants and/or environmental signals such as cytokine exposure. We attempted to discern between these two non-excluding possibilities by performing a meta-analysis of DNA methylation data in IBD. We identified abnormal DNA methylation at different levels: deviation from mean methylation signals at site and region levels, and differential variability. A fraction of such changes are associated with genetic polymorphisms linked to IBD susceptibility. We propose that abnormal DNA methylation can also be the result of unspecific processes such as chronic inflammation. Our characterization suggests that IBD methylomes combine intrinsic and extrinsic responses in intestinal epithelial cells, and may point to knowledge-based biomarkers of IBD detection and progression.
Metiloma; Malattie infiammatorie intestinali; DMRs; DMPs
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