Описанные выше методы выявления генетических факторов риска развития пародонтита предназначены для исследования изменений в пределах нуклеотидной последовательности в ДНК. Тем не менее в настоящее время становится ясно, что полное понимание взаимодействия окружающей среды и факторов образа жизни с геном также требует рассмотрения эпигенетических механизмов.
Эпигенетику можно определить как структурные (митотические или мейотические) наследственные или обратимые адаптации хромосомных областей для регистрации, сигнализации или закрепления измененных состояний активности генов (Bird, 2007), которые относятся к изменениям в экспрессии генов и не связаны с изменением последовательности нуклеотидов ДНК, но охватывают множество молекулярных модификаций ДНК и хроматина (Li, 2002; Klose, Bird, 2006; Talbert, Henikoff, 2006).
Эти модификации обеспечиваются метилированием цитозина в CpG-динуклеотидах, изменением в хроматине и упаковке ДНК путем посттрансляционной модификации гистона, механизмов, управляющих организацией хроматина в ядре, которые оказывают ряд воздействий на экспрессию генов. В этом контексте низкие показатели конкордантности МЗ-близнецов, которые не всегда демонстрируют одинаковую восприимчивость к болезни, также свидетельствуют о возможности эпигенетических различий, возникающих на ранних стадиях развития, а также с возрастом (Wong et al., 2005).
Есть сообщения о том, что молодые близнецы имеют одинаковое количество метилированной ДНК, в то время как близнецы старшего возраста значительно различаются по размерам и характеру данной модификации (Fraga et al., 2005). Это служит предметом рассуждений о том, что количество или паттерны эпигенетических изменений могут породить различную предрасположенность к болезни у некоторых МЗ-близнецов. Тем не менее однозначных, надежных эпигенетических данных для близнецов и не связанных между собой людей не хватает (Eckhardt et al., 2006), кроме того, обобщать и интерпретировать информацию следует с осторожностью. Данные по экспериментальным организмам предполагают долгосрочные и, возможно, даже передаваемые через поколения эпигенетические эффекты на экспрессию генов (Morgan et al., 1999; Rakyan et al., 2003; Anway et al., 2005).
Увеличивается количество данных по потенциальным механизмам, которые изменяют эпигеном и увязывают экологические и поведенческие факторы с фенотипом болезни (Jirtle, Skinner, 2007), для пищевых добавок (Wolff et al., 1998; Waterland, Jirtle 2003), ксенобиотиков (Li et al. 2003b; Anway et al., 2005; Ho et al., 2006) и даже особенностей поведения (Weaver et al., 2004).
Эпигенетика особенно захватывает воображение, потому что это принципиально стабильный и наследуемый фактор, который, однако, зависит от окружающей среды и образа жизни. Возможность того, что приобретенный импринт (первичная реакция) может сохраняться в течение длительных периодов жизни или даже передаваться от родителей к детям, привлекла огромное внимание общественности, так как это воспринимается как альтернатива генетическому детерминизму (Bird, 2007).
Каким образом можно расширить понимание сути эпигенетики при использовании информации, полученной на моделях животных, чтобы определить важность влияния окружающей среды на восприимчивость человека к заболеванию, — будет интересной задачей будущих исследований (Rakyan et al., 2011).
Было высказано предположение о том, что эпигенетические модификации могут играть определенную роль в развитии пародонтита (Barros, Offenbacher, 2009). Однако до настоящего времени выполнено лишь очень немного работ по исследованию эпигенетических эффектов. В некоторых из них исследовали эпигенетические изменения в генах-кандидатах, которые играют определенную роль в патофизиологии пародонтита, или отмечали положительные результаты при других заболеваниях. Кроме того, несколько исследований свидетельствует о том, что бактерии или бактериальные компоненты также ответственны за эпигенетические модификации.
По аналогии с более ранними исследованиями генетической ассоциации при пародонтите, в этих исследованиях использовали небольшие размеры выборки, а результаты не были воспроизводимы, поэтому заявленные эпигенетические эффекты при пародонтите следует интерпретировать с осторожностью. Модификации СОХ-2 исследованы независимо друг от друга в двух работах (Loo et al., 2010; Zhang et al., 2010), где было показано повышенное гиперметилирование CpG-динуклеотидов в СОХ-2 ДНК, извлеченной из биоптата пародонта воспаленной десны, по сравнению с невоспаленными образцами, но четких функциональных доказательств наблюдений нет. Крупномасштабные систематические исследования пародонтит-ассоциированных эпигенетических вариаций, несомненно, в будущем выявят роль эпигенетических изменений в патофизиологии пародонтита.
