Análisis multimodales de células individuales revelan bases epigenómicas y transcriptómicas de defectos congénitos en la diabetes materna.

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Año de publicación:
2023
Autores:
Tomohiro Nishino, Sanjeev S Ranade, Angelo Pelonero, Benjamin J van Soldt, Lin Ye, Michael Alexanian, Frances Koback, Yu Huang, Nandhini Sadagopan, Adrienne Lam, Lyandysha V Zholudeva, Feiya Li, Arun Padmanabhan, Reuben Thomas, Joke G van Bemmel, Casey A Gifford, Mauro W Costa, Deepak Srivastava
Identificación de PubMed:
39183978
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
La diabetes mellitus materna se encuentra entre los factores ambientales más frecuentes que contribuyen a los defectos congénitos, incluyendo cardiopatías y anomalías craneofaciales; sin embargo, se desconocen en gran medida los tipos celulares afectados y los mecanismos de alteración. Mediante análisis multimodales de células individuales, demostramos que la diabetes materna afecta el paisaje epigenómico de subconjuntos específicos de progenitores cardíacos y craneofaciales durante la embriogénesis. Una subpoblación de progenitores cardíacos previamente no identificada, que expresa la proteína ALX3 con homeodominio, mostró cambios significativos en la accesibilidad de la cromatina y adquirió una identidad más posterior. De manera similar, una subpoblación de células derivadas de la cresta neural en el segundo arco faríngeo, que contribuye a las estructuras craneofaciales, presentó anomalías en el paisaje epigenético y defectos en el patrón axial. Los cambios en la accesibilidad de la cromatina en ambas poblaciones se asociaron con un aumento en la señalización del ácido retinoico, conocido por establecer la identidad anteroposterior. Este trabajo destaca cómo una agresión ambiental puede tener consecuencias epigenómicas altamente selectivas en tipos celulares específicos, lo que conduce a defectos en el patrón de desarrollo.
Resumen científico:
La diabetes mellitus materna se encuentra entre los factores ambientales más frecuentes que contribuyen a los defectos congénitos, incluyendo cardiopatías y anomalías craneofaciales; sin embargo, se desconocen en gran medida los tipos celulares afectados y los mecanismos de alteración. Mediante análisis multimodales de células individuales, demostramos que la diabetes materna afecta el paisaje epigenómico de subconjuntos específicos de progenitores cardíacos y craneofaciales durante la embriogénesis. Una subpoblación de progenitores cardíacos previamente no identificada, que expresa la proteína ALX3 con homeodominio, mostró cambios significativos en la accesibilidad de la cromatina y adquirió una identidad más posterior. De manera similar, una subpoblación de células derivadas de la cresta neural en el segundo arco faríngeo, que contribuye a las estructuras craneofaciales, presentó anomalías en el paisaje epigenético y defectos en el patrón axial. Los cambios en la accesibilidad de la cromatina en ambas poblaciones se asociaron con un aumento en la señalización del ácido retinoico, conocido por establecer la identidad anteroposterior. Este trabajo destaca cómo una agresión ambiental puede tener consecuencias epigenómicas altamente selectivas en tipos celulares específicos, lo que conduce a defectos en el patrón de desarrollo.