ISSN: 2148-8274 / E-ISSN: 2587-0084
, Türk Üreme Tıbbı ve Cerrahisi
Dergisi

Turkish Journal of Reproductive Medicine and Surgery

Dernek Sitesi
Kayıtlı İndexler
ORİJİNAL ARAŞTIRMALAR

Yüksek Yağlı Diyetin Epigenetik Etkisinin Araştırılması: Fare Ovaryumunda Dnmt3b ve Dnmt3l Ekspresyonu
Unraveling the Epigenetic Impact of High-Fat Diet: Dnmt3b and Dnmt3l Expressions in Mouse Ovary
Received Date : 14 Aug 2023
Accepted Date : 25 Aug 2023
Available Online : 31 Aug 2023
Doi: 10.24074/tjrms.2023-99067 - Makale Dili: EN
TJRMS. 2023;7(2):61-7
ÖZET
Amaç: Obezite, yağ dokusu hacmindeki artış ile karakterizedir. İnfertilite için önemli bir risk faktörü olarak görülmektedir. Son araştırmalar, obezite ve epigenetik arasında güçlü bir ilişki olduğunu göstermektedir. Başta DNA metiltransferazlar tarafından katalizlenen DNA metilasyonu olmak üzere epigenetik mekanizmalar gen ekspresyonunu düzenlerler. Bu çalışmada, YYD ile indüklenen grubun ovaryumlarında Dnmt3b ve Dnmt3l ekspresyonunu kontrol ile karşılaştırmalı olarak değerlendirmeyi amaçladık. Gereç ve Yöntemler: Bu amaçla, C57BL6/J dişi fareler (4 haftalık) (n=8) %20 protein, %10 yağ ve %70 karbonhidrattan oluşan normal bir diyetle veya %20 protein, %20 karbonhidrat ve %60 yağdan oluşan bir YYD ile 12 hafta boyunca beslendi. 12 haftanın sonunda hayvanlara ötenazi yapıldı ve ovaryumlar tamponlu solüsyona aktarıldı. Araştırma hedefimize uygun olarak, YYD ile indüklenen farelerin ovaryumlarındaki Dnmt3b ve Dnmt3l proteinlerinin varlığını ve değişikliklerini incelemek için immünohistokimya tekniğini kullandık. Bulgular: Bulgularımız, YYD'in neden olduğu obez farelerin ovaryumlarındaki protein seviyelerinde önemli değişiklikler olduğunu ortaya koydu. Spesifik olarak, hem Dnmt3b hem de Dnmt3l'nin toplam ekspresyonları, YYD grubunun ovaryumlarında önemli ölçüde arttı (p<0.05). Ayrıca YYD ile indüklenen grupta, folikülogenezin her aşamasında Dnmt3b ekspresyonunda artış gözlenirken, granüloza hücrelerinde Dnmt3b ve Dnmt3l ekspresyonlarında artış gözlendi (p<0.05). Sonuç: Bu sonuçlar YYD’in özellikle granüloza hücrelerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermiş olup, ovaryumlardaki Dnmt3b ve Dnmt3l ekspresyon seviyelerindeki artışın daha önceki çalışmamızda gösterdiğimiz artan global DNA metilasyonu ile potansiyel olarak ilişkilendirilebilir olması bakımından önemlidir.
ABSTRACT
Objective: Obesity is characterized by an increase in adipose tissue volume. It has emerged as a risk factor for infertility. Recent research has unveiled a strong correlation between obesity and epigenetics. Epigenetic mechanisms, primarily DNA methylation which is governed by DNA methyltransferases (Dnmts), regulates gene expression. In the present study, we aimed to evaluate Dnmt3b and Dnmt3l expression in ovary of HFD-induced group compared to control. Materials and Methods: For this purpose, C57BL6/J female mice (4 weeks old) (n=8) were fed either a normal diet consisting of 20% protein, 10% fat and 70% carbohydrate or an HFD consisting of 20% protein, 60% fat and 20% carbohydrate for 12 weeks. At the end of 12 weeks, animals were euthanized, and ovaries were transferred into buffered solution. In accordance with our research objective, we conducted immunohistochemistry to examine the presence of Dnmt3b and Dnmt3l proteins and their changes in the ovaries of HFD-induced mice. Results: Our findings revealed significant alterations in the protein levels in the ovary of the HFD-induced obese mice. Specifically, the total expressions of both Dnmt3b and Dnmt3l were remarkably increased in the ovary of the HFD group (p<0.05). Furthermore, we observed increased expression of Dnmt3b in each stage of folliculogenesis, while Dnmt3b and Dnmt3l expressions were elevated in granulosa cells of the HFD-induced group (p<0.05). Conclusion: These results indicate that HFD has a significant impact on the expression of Dnmt3b and Dnmt3l proteins in the ovaries, particularly affecting granulosa cells, which could be potentially associated with the observed changes in global DNA methylation levels.
REFERANSLAR
  1. Bray GA, Kim KK, Wilding JPH. Obesity: a chronic relapsing progressive disease process. A position statement of the World Obesity Federation. Obes Rev. 2017;18(7):715-23. [Crossref]  [PubMed] 
  2. Malik VS, Willett WC, Hu FB. Global obesity: trends, risk factors and policy implications. Nat Rev Endocrinol. 2013;9(1):13-27. [Crossref]  [PubMed] 
  3. Broughton DE, Moley KH. Obesity and female infertility: potential mediators of obesity's impact. Fertil Steril. 2017;107(4):840-7. [Crossref]  [PubMed] 
  4. Toulis KA, Goulis DG, Mintziori G, Kintiraki E, Eukarpidis E, Mouratoglou SA, et al. Meta-analysis of cardiovascular disease risk markers in women with polycystic ovary syndrome. Hum Reprod Update. 2011;17(6):741-60. [Crossref]  [PubMed] 
  5. Itriyeva K. The effects of obesity on the menstrual cycle. Curr Probl Pediatr Adolesc Health Care. 2022;52(8):101241. [Crossref]  [PubMed]  [PMC] 
  6. Bellver J, Melo MA, Bosch E, Serra V, Remohí J, Pellicer A. Obesity and poor reproductive outcome: the potential role of the endometrium. Fertil Steril. 2007;88(2):446-51. [Crossref]  [PubMed] 
  7. Rittenberg V, Seshadri S, Sunkara SK, Sobaleva S, Oteng-Ntim E, El-Toukhy T. Effect of body mass index on IVF treatment outcome: an updated systematic review and meta-analysis. Reproductive biomedicine online. 2011;23(4):421-39. [Crossref]  [PubMed] 
  8. Bausenwein J, Serke H, Eberle K, Hirrlinger J, Jogschies P, Hmeidan FA, et al. Elevated levels of oxidized low-density lipoprotein and of catalase activity in follicular fluid of obese women. Mol Hum Reprod. 2010;16(2):117-24. [Crossref]  [PubMed] 
  9. La Vignera S, Condorelli R, Bellanca S, La Rosa B, Mousaví A, Busà B, et al. Obesity is associated with a higher level of pro-inflammatory cytokines in follicular fluid of women undergoing medically assisted procreation (PMA) programs. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2011;15(3):267-73.
  10. Moore LD, Le T, Fan G. DNA methylation and its basic function. Neuropsychopharmacology. 2013;38(1):23-38. [Crossref]  [PubMed]  [PMC] 
  11. Okano M, Bell DW, Haber DA, Li E. DNA methyltransferases Dnmt3a and Dnmt3b are essential for de novo methylation and mammalian development. Cell. 1999;99(3):247-57. [Crossref]  [PubMed] 
  12. Bourc'his Db, Xu G-L, Lin C-S, Bollman B, Bestor TH. Dnmt3L and the establishment of maternal genomic imprints. Science. 2001;294(5551):2536-9. [Crossref]  [PubMed] 
  13. Sukur G, Uysal F, Cinar O. High-fat diet induced obesity alters Dnmt1 and Dnmt3a levels and global DNA methylation in mouse ovary and testis. Histochemistry and Cell Biology. 2023;159(4):339-52. [Crossref]  [PubMed] 
  14. Rohde K, Keller M, la Cour Poulsen L, Blüher M, Kovacs P, Böttcher Y. Genetics and epigenetics in obesity. Metabolism. 2019;92:37-50. [Crossref]  [PubMed] 
  15. Cavalli G, Heard E. Advances in epigenetics link genetics to the environment and disease. Nature. 2019;571(7766):489-99. [Crossref]  [PubMed] 
  16. Sadashiv, Modi A, Khokhar M, Sharma P, Joshi R, Mishra SS, et al. Leptin DNA Methylation and Its Association with Metabolic Risk Factors in a Northwest Indian Obese Population. J Obes Metab Syndr. 2021;30(3):304-11. [Crossref]  [PubMed]  [PMC] 
  17. Dompe C, Kulus M, Stefańska K, Kranc W, Chermuła B, Bryl R, et al. Human Granulosa Cells-Stemness Properties, Molecular Cross-Talk and Follicular Angiogenesis. Cells. 2021;10(6). [Crossref]  [PubMed]  [PMC] 
  18. Vázquez-Martínez ER, Gómez-Viais YI, García-Gómez E, Reyes-Mayoral C, Reyes-Mu-oz E, Camacho-Arroyo I, et al. DNA methylation in the pathogenesis of polycystic ovary syndrome. Reproduction. 2019;158(1):R27-r40. [Crossref]  [PubMed] 
  19. Kokosar M, Benrick A, Perfilyev A, Fornes R, Nilsson E, Maliqueo M, et al. Epigenetic and Transcriptional Alterations in Human Adipose Tissue of Polycystic Ovary Syndrome. Sci Rep. 2016;6:22883. [Crossref]