Нове дослідження впливу ртуті на ДНК – Додаток XV

ДНК/РНК змінюється під впливом ртуті у вагітних

У 186-сторінковому звіті FDA «Епідеміологічні дані щодо несприятливого впливу ртуті на здоров'я, про який повідомлялося у зв'язку з ртуттю з дентальної амальгами: систематична література (2010 – дотепер), опублікованому у вересні 2019 року, було кілька пропусків. Одним з них була відсутність будь-яких повідомлень про вплив ртуті на ДНК та РНК. Загальновідомо, що зміни в ДНК/РНК можуть призвести до генетичних порушень, проблем розвитку та збільшити ризик раку та інших захворювань. З 2019 року було проведено набагато більше досліджень у цій галузі. Тут ми представляємо короткий виклад результатів метааналізу доступних досліджень впливу ртуті на пренатальний вплив, а також короткий виклад деяких окремих відповідних досліджень.

Лозано, Мануель, Пол Юсефі, Карін Броберг, Ракель Солер-Бласко, Чіхіро Міясіта, Джанкарло Пеше, Ву Джин Кім та ін. «Зміни метилювання ДНК, пов'язані з пренатальним впливом ртуті: метааналіз проспективних когортних досліджень консорціуму PACE.«Екологічні дослідження 204, № Частина B (березень 2022 р.): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093».

Цей метааналіз, опублікований у 2022 році, досліджує зміни метилювання ДНК, пов'язані з пренатальним впливом ртуті. Ртуть впливає на метилювання ДНК, ключовий епігенетичний механізм, який регулює експресію генів. Результати проспективних когортних досліджень свідчать про значні зміни в моделях метилювання ДНК, пов'язаних з пренатальним впливом ртуті. Конкретні сайти CpG демонструють зміни в своєму статусі метилювання через вплив ртуті, що підкреслює потенціал сполуки глибоко та стійко впливати на регуляцію генів протягом усього розвитку.

Основним висновком цього метааналізу є зміна метилювання в сайтах, пов'язаних з геном параоксонази 1 (PON1) у немовлят, які зазнали впливу ртуті внутрішньоутробно. Дослідження показують, що зміни метилювання в цих сайтах спочатку спостерігалися в пуповинній крові та демонстрували різний рівень стійкості, що свідчить про те, що вплив ртуті може мати довгострокові наслідки для профілів метилювання ДНК. Було виявлено, що мітки метилювання, пов'язані з PON1, зберігаються в ранньому дитинстві.

Окрім специфічних генів, таких як PON1, ширші наслідки цих змін метилювання ДНК свідчать про потенційні порушення в метаболічних та оксидативних стресових шляхах, пов'язаних з впливом ртуті. Зміни в патернах метилювання ДНК можуть призвести до змін в експресії генів, що спричиняють схильність людей до різних наслідків для здоров'я, включаючи проблеми з нейророзвитком та інші хронічні захворювання. Це підкреслює важливість розуміння епігенетичних ефектів екологічних токсинів, таких як ртуть, особливо під час чутливих періодів розвитку, таких як пренатальний вплив.

Загалом, сучасні дані вказують на те, що ртуть є значним фактором екологічного ризику, який може викликати епігенетичні зміни через зміни метилювання ДНК, впливаючи таким чином на експресію генів і потенційно призводячи до несприятливих наслідків для здоров'я протягом усього життя.

 

Бакульскі, Келлі М., Хваджин Лі, Джейсон І. Файнберг, Еллен М. Веллс, Шеннон Браун, Джулі Б. Гербстман, Френк Р. Віттер та ін.Пренатальна концентрація ртуті пов'язана зі змінами метилювання ДНК у TCEANC2 у новонароджених.«Міжнародний журнал епідеміології 44, № 4 (серпень 2015 р.): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032».

Це дослідження досліджує зв'язок між пренатальним впливом ртуті та її подальшим впливом на метилювання ДНК, зосереджуючись на гені TCEANC2 у новонароджених. Результати дослідження підкреслюють, що вплив ртуті, навіть у низьких концентраціях під час пренатального розвитку, корелює зі значними змінами в моделях метилювання ДНК, що може мати тривалий вплив на регуляцію генів і потенційно впливати на стан здоров'я в подальшому житті.

Дослідники виявили, що вищі концентрації ртуті в крові матері пов'язані зі збільшенням метилювання ДНК у певних сайтах CpG у промоторній області TCEANC2. Ця область примітна своєю участю в різних біологічних процесах, а зміни метилювання можуть впливати на експресію генів. Дослідження показує, що такі зміни можуть мати наслідки для нейророзвитку, оскільки попередні дослідження показали, що зміни в метилюванні ДНК пов'язані з несприятливими нейроповедінковими наслідками, включаючи нижчі когнітивні показники та проблеми з поведінкою у дітей.

Крім того, TCEANC2 може відігравати значну роль у клітинних процесах, включаючи реакції на стресові фактори навколишнього середовища. Дослідження стверджує, що епігенетичні зміни, що спостерігаються у новонароджених, можуть служити біомаркерами для оцінки впливу пренатального впливу факторів навколишнього середовища, таких як ртуть, на результати розвитку. Таким чином, результати дослідження підкреслюють потенціал метилювання ДНК як механізму, за допомогою якого токсиканти, такі як ртуть, здійснюють свою дію в критичні періоди розвитку.

На завершення, це дослідження підкреслює важливість моніторингу та зменшення впливу ртуті під час пренатального періоду для захисту епігенетичного здоров'я та розвитку потомства. Враховуючи наслідки змінених моделей метилювання ДНК для експресії генів та процесів розвитку, розуміння цих взаємозв'язків має вирішальне значення в обговореннях питань громадського здоров'я щодо впливу факторів навколишнього середовища під час пренатального періоду.

 

Карденас, Андрес, Девін С. Кестлер, Е. Андрес Хаусман, Браян П. Джексон, Моллі Л. Кайл, Маргарет Р. Карагас і Кармен Дж. Марсіт. «Диференціальне метилювання ДНК у пуповинній крові немовлят, які зазнали впливу ртуті та миш'яку внутрішньоутробно.«Епігенетика 10, № 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026».

Це дослідження вивчає вплив пренатального впливу ртуті (Hg) та миш'яку (As) на патерни метилювання ДНК у пуповинній крові. Дослідження зосереджено на розумінні того, як ці екологічні токсиканти можуть впливати на епігенетичні модифікації, які можуть вплинути на розвиток плода та потенційно призвести до несприятливих наслідків для здоров'я дітей.

Було виявлено кілька специфічних геномних локусів, де відбувається диференціальне метилювання ДНК у відповідь на вплив ртуті та миш'яку. Дослідники виявили, що два помітні локуси, розташовані в CpG-острівцях гена гамма-глутамілтрансферази 7 (GGT7), демонструють гіперметилювання. Ген GGT7 відіграє вирішальну роль у метаболізмі глутатіону, трипептиду, який захищає клітини від оксидативного стресу та нейротоксичності, зокрема від метилртуті. Це гіперметилювання може свідчити про функціональне порушення експресії GGT7, що потенційно погіршує здатність немовляти детоксифікувати шкідливі сполуки, такі як метилртуть, що може підвищити схильність до нейророзвиткових розладів.

Крім того, диференціальні патерни метилювання були пов'язані з взаємодією між ртуттю та миш'яком, що свідчить про те, що спільний вплив цих двох токсикантів може посилювати їхній вплив на епігенетичні модифікації. Отримані результати викликають занепокоєння щодо кумулятивного впливу токсинів навколишнього середовища на критичних стадіях розвитку та підкреслюють необхідність подальшого дослідження довгострокових наслідків для здоров'я від пренатального впливу ртуті та миш'яку.

Підсумовуючи, це дослідження надає переконливі докази впливу пренатального впливу ртуті та миш'яку на метилювання ДНК у новонароджених, зокрема на гени, що беруть участь у процесах детоксикації. Спостережуване гіперметилювання певних локусів свідчить про потенційний механізм, через який ці токсиканти можуть сприяти нейророзвитковим ризикам.

 

Сандерс, Елісон П., Хізер Х. Берріс, Аллан К. Джаст, Валерія Мотта, Чітра Амарасірівардена, Кетрін Свенссон, Емілі Окен та ін. «Змінена експресія мікроРНК у шийці матки під час вагітності, пов'язана з впливом свинцю та ртуті.«Епігеноміка 7, № 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54».

Це дослідження вивчає вплив пренатального впливу свинцю та ртуті на експресію мікроРНК (міРНК) у шийці матки, зосереджуючись на потенційних наслідках для результатів вагітності, таких як передчасні пологи. Дослідження спирається на дані, зібрані у вагітних жінок, та аналізує зв'язки між впливом цих важких металів та змінами в профілях мікроРНК.

Ключовим висновком є те, що специфічні мікроРНК були значно змінені у жінок з вищим рівнем свинцю в крові, підвищеною концентрацією свинцю в кістках або підвищеним рівнем ртуті у зразках нігтів на ногах. Дослідники надають вагомі докази того, що вплив свинцю пов'язаний зі збільшенням рівня експресії певних мікроРНК, таких як miR-155 та miR-21, обидві з яких, як відомо, відіграють роль у запальних реакціях та шляхах клітинного стресу. Це особливо актуально, оскільки підвищене запалення пов'язане з ризиком передчасних пологів та інших ускладнень вагітності (Sanders et al., 2015).

Крім того, дослідження підкреслює, що вплив ртуті може подібним чином впливати на патерни експресії мікроРНК, хоча цей зв'язок видається менш вираженим, ніж той, що спостерігається зі свинцем. Зміни в профілях мікроРНК вказують на потенційні шляхи, через які вплив важких металів може порушити нормальну функцію шийки матки, що може призвести до несприятливих наслідків вагітності. Результати дослідження підкреслюють необхідність подальших досліджень для уточнення біологічних механізмів, що беруть участь, та потенціалу цих мікроРНК як біомаркерів для оцінки ризику у вагітних, які зазнають впливу забруднювачів навколишнього середовища.

На завершення, дослідження підкреслює зв'язок між пренатальним впливом свинцю та ртуті та зміненою експресією мікроРНК у шийці матки, надаючи розуміння того, як ці фактори навколишнього середовища можуть сприяти негативним наслідкам вагітності, зокрема передчасним пологам.