DNK/RNA se spremeni zaradi prenatalne izpostavljenosti živemu srebru

V 186-stranskem poročilu FDA o epidemioloških dokazih o škodljivih učinkih živega srebra iz zobnega amalgama: sistematična literatura (2010 – danes), objavljenem septembra 2019, je bilo več opustitev. Ena od njih je bila pomanjkanje kakršnega koli poročanja o učinkih živega srebra na DNK in RNK. Dobro je znano, da lahko spremembe v DNK/RNK vodijo do genetskih motenj, razvojnih težav in povečajo tveganje za raka in druge bolezni. Od leta 2019 je bilo na tem področju izvedenih veliko več raziskav. Tukaj predstavljamo povzetek rezultatov metaanalize razpoložljivih raziskav o učinkih živega srebra na prenatalno izpostavljenost ter povzetke nekaterih posameznih relevantnih študij.

Lozano, Manuel, Paul Yousefi, Karin Broberg, Raquel Soler-Blasco, Chihiro Miyashita, Giancarlo Pesce, Woo Jin Kim idr. “Spremembe metilacije DNK, povezane s prenatalno izpostavljenostjo živemu srebru: metaanaliza prospektivnih kohortnih študij konzorcija PACE.”Okoljske raziskave 204, št. Del B (marec 2022): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.”

Ta metaanaliza, objavljena leta 2022, preučuje spremembe metilacije DNK, povezane s prenatalno izpostavljenostjo živemu srebru. Živo srebro vpliva na metilacijo DNK, ključni epigenetski mehanizem, ki uravnava izražanje genov. Ugotovitve prospektivnih kohortnih študij dokazujejo pomembne spremembe v vzorcih metilacije DNK, povezane s prenatalno izpostavljenostjo živemu srebru. Specifična mesta CpG kažejo spremembe v svojem statusu metilacije zaradi izpostavljenosti živemu srebru, kar poudarja potencial spojine, da močno in vztrajno vpliva na regulacijo genov skozi celoten razvoj.

Primarna ugotovitev te metaanalize je sprememba metilacije na mestih, povezanih z genom paraoksonaze 1 (PON1), pri dojenčkih, ki so bili v maternici izpostavljeni živemu srebru. Raziskave kažejo, da so bile spremembe metilacije na teh mestih sprva opažene v popkovnični krvi in so pokazale različne stopnje obstojnosti, kar kaže na to, da ima lahko izpostavljenost živemu srebru dolgoročne posledice za profile metilacije DNK. Ugotovljeno je bilo, da metilacijske oznake, povezane s PON1, vztrajajo v zgodnjem otroštvu.

Poleg specifičnih genov, kot je PON1, širše posledice teh sprememb metilacije DNK kažejo na morebitne motnje v presnovnih in oksidativnih stresnih poteh, povezanih z izpostavljenostjo živemu srebru. Spremembe v vzorcih metilacije DNK lahko vodijo do sprememb v izražanju genov, ki posameznike predisponirajo za različne zdravstvene izide, vključno z nevrološkimi razvojnimi težavami in drugimi kroničnimi stanji. To poudarja pomen razumevanja epigenetskih učinkov okoljskih strupenih snovi, kot je živo srebro, zlasti v občutljivih razvojnih obdobjih, kot je izpostavljenost pred rojstvom.

Na splošno trenutni dokazi kažejo, da je živo srebro pomemben okoljski dejavnik tveganja, ki lahko povzroči epigenetske spremembe s spremembami metilacije DNK, s čimer vpliva na izražanje genov in lahko vodi do neželenih zdravstvenih posledic skozi vse življenje.

 

Bakulski, Kelly M., HwaJin Lee, Jason I. Feinberg, Ellen M. Wells, Shannon Brown, Julie B. Herbstman, Frank R. Witter in drugi.Prenatalna koncentracija živega srebra je povezana s spremembami metilacije DNK na TCEANC2 pri novorojenčkih.”Mednarodni časopis za epidemiologijo 44, št. 4 (avgust 2015): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.”

Ta študija raziskuje povezavo med prenatalno izpostavljenostjo živemu srebru in njegovim posledičnim vplivom na metilacijo DNK, s poudarkom na genu TCEANC2 pri novorojenčkih. Ugotovitve poudarjajo, da je izpostavljenost živemu srebru, tudi pri nizkih koncentracijah med prenatalnim razvojem, povezana s pomembnimi spremembami v vzorcih metilacije DNK, ki bi lahko imele trajne učinke na regulacijo genov in potencialno vplivale na zdravstvene izide pozneje v življenju.

Raziskovalci so opazili, da so višje koncentracije živega srebra v materini krvi povezane s povečano metilacijo DNK na specifičnih mestih CpG znotraj promotorske regije TCEANC2. Ta regija je znana po svoji vpletenosti v različne biološke procese, spremembe metilacije pa bi lahko spremenile izražanje genov. Študija kaže, da bi lahko takšne spremembe vplivale na nevrološki razvoj, saj so prejšnje raziskave pokazale, da so spremembe v metilaciji DNK povezane z neželenimi nevrovedenjskimi izidi, vključno z nižjimi kognitivnimi rezultati in vedenjskimi težavami pri otrocih.

Poleg tega ima lahko TCEANC2 pomembno vlogo v celičnih procesih, vključno z odzivi na okoljske stresorje. Študija predpostavlja, da bi epigenetske spremembe, opažene pri novorojenčkih, lahko služile kot biomarkerji za oceno vpliva prenatalne izpostavljenosti okolju, kot je živo srebro, na razvojne izide. Ugotovitve tako poudarjajo potencial metilacije DNK kot mehanizma, prek katerega toksini, kot je živo srebro, izvajajo svoje učinke v kritičnih obdobjih razvoja.

Skratka, ta raziskava poudarja pomen spremljanja in zmanjševanja prenatalne izpostavljenosti živemu srebru za zaščito epigenetskega zdravja in razvojnih izidov pri potomcih. Glede na posledice spremenjenih vzorcev metilacije DNK na izražanje genov in razvojne procese je razumevanje teh povezav ključnega pomena v razpravah o javnem zdravju v zvezi s prenatalno izpostavljenostjo okolja.

 

Cardenas, Andres, Devin C. Koestler, E. Andres Houseman, Brian P. Jackson, Molly L. Kile, Margaret R. Karagas in Carmen J. Marsit. “Diferencialna metilacija DNK v popkovnični krvi dojenčkov, izpostavljenih živemu srebru in arzenu v maternici.”Epigenetika 10, št. 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.”

Ta študija raziskuje učinke prenatalne izpostavljenosti živemu srebru (Hg) in arzenu (As) na vzorce metilacije DNK v popkovnični krvi. Raziskava se je osredotočila na razumevanje, kako lahko ti okoljski toksini vplivajo na epigenetske spremembe, ki lahko vplivajo na razvoj ploda in potencialno vodijo do neželenih zdravstvenih posledic pri otrocih.

Identificiranih je bilo več specifičnih genomskih lokusov, kjer pride do diferencialne metilacije DNK kot odziv na izpostavljenost živemu srebru in arzenu. Raziskovalci so odkrili, da sta dva pomembna lokusa, ki se nahajata v CpG otokih gena gama-glutamiltransferaze 7 (GGT7), pokazala hipermetilacijo. Gen GGT7 ima ključno vlogo pri presnovi glutationa, tripeptida, ki ščiti celice pred oksidativnim stresom in nevrotoksičnostjo, zlasti zaradi metil živega srebra. Ta hipermetilacija lahko kaže na funkcionalno okvaro izražanja GGT7, kar lahko ogrozi sposobnost dojenčka za razstrupljanje škodljivih spojin, kot je metil živo srebro, kar bi lahko povečalo dovzetnost za nevrološke razvojne motnje.

Poleg tega so bili različni vzorci metilacije povezani z interakcijo med živim srebrom in arzenom, kar kaže na to, da lahko sočasna izpostavljenost tema dvema toksinoma okrepi njune učinke na epigenetske spremembe. Ugotovitve vzbujajo zaskrbljenost glede kumulativnega vpliva okoljskih toksinov v kritičnih fazah razvoja in poudarjajo potrebo po nadaljnjih raziskavah dolgoročnih zdravstvenih posledic prenatalne izpostavljenosti živemu srebru in arzenu.

Skratka, ta študija ponuja prepričljive dokaze o vplivu prenatalne izpostavljenosti živemu srebru in arzenu na metilacijo DNK pri novorojenčkih, zlasti na gene, ki sodelujejo v procesih razstrupljanja. Opažena hipermetilacija specifičnih lokusov nakazuje na potencialni mehanizem, prek katerega lahko ti toksini prispevajo k tveganjem za nevrološki razvoj.

 

Sanders, Alison P., Heather H. Burris, Allan C. Just, Valeria Motta, Chitra Amarasiriwardena, Katherine Svensson, Emily Oken idr. “Spremenjena ekspresija miRNA v materničnem vratu med nosečnostjo, povezana z izpostavljenostjo svincu in živemu srebru.”Epigenomika 7, št. 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.”

Ta študija raziskuje vpliv prenatalne izpostavljenosti svincu in živemu srebru na izražanje mikroRNA (miRNA) v materničnem vratu, s poudarkom na možnih posledicah za izide nosečnosti, kot je prezgodnji porod. Raziskava temelji na podatkih, zbranih pri nosečnicah, in analizira povezave med izpostavljenostjo tem težkim kovinam in spremembami v profilih miRNA.

Ključna ugotovitev je, da so se specifične miRNA bistveno spremenile pri ženskah z višjimi koncentracijami svinca v krvi, povišanimi koncentracijami svinca v kosteh ali povišanimi koncentracijami živega srebra v vzorcih nohtov na nogah. Raziskovalci so predložili trdne dokaze, da je izpostavljenost svincu povezana s povečanimi ravnmi izražanja določenih miRNA, kot sta miR-155 in miR-21, za kateri je znano, da igrata vlogo pri vnetnih odzivih in celičnih stresnih poteh. To je še posebej pomembno, saj je povečano vnetje povezano s tveganjem za prezgodnji porod in druge zaplete v nosečnosti (Sanders et al., 2015).

Poleg tega študija poudarja, da lahko izpostavljenost živemu srebru podobno vpliva na vzorce izražanja miRNA, čeprav se zdi, da je povezava manj izrazita kot tista, opažena pri svincu. Spremembe v profilih miRNA kažejo na potencialne poti, po katerih bi lahko izpostavljenost težkim kovinam motila normalno delovanje materničnega vratu, kar bi lahko vodilo do neželenih izidov nosečnosti. Ugotovitve poudarjajo potrebo po nadaljnjih raziskavah za pojasnitev vključenih bioloških mehanizmov in potenciala teh miRNA, da služijo kot biomarkerji za oceno tveganja pri nosečnicah, izpostavljenih onesnaževalcem okolja.

Skratka, študija poudarja povezavo med prenatalno izpostavljenostjo svincu in živemu srebru ter spremenjeno ekspresijo miRNA v materničnem vratu, kar ponuja vpogled v to, kako lahko te okoljske izpostavljenosti prispevajo k negativnim izidom nosečnosti, zlasti k prezgodnjemu porodu.