ДНК/РНК изменяются под воздействием ртути в пренатальном периоде
В 186-страничном отчете FDA «Эпидемиологические данные о неблагоприятных последствиях для здоровья, выявленных в связи с ртутью, содержащейся в амальгаме для зубных пломб: систематическая литература (2010 – настоящее время)», опубликованном в сентябре 2019 года, было несколько упущений. Одним из них было отсутствие каких-либо сообщений о влиянии ртути на ДНК и РНК. Хорошо известно, что изменения в ДНК/РНК могут приводить к генетическим нарушениям, проблемам развития и повышать риск рака и других заболеваний. С 2019 года в этой области было проведено гораздо больше исследований. Здесь мы представляем краткое изложение результатов метаанализа имеющихся исследований влияния ртути на пренатальное воздействие, а также краткое изложение некоторых отдельных соответствующих исследований.
Лозано, Мануэль, Пол Юсефи, Карин Броберг, Ракель Солер-Бласко, Тихиро Мияшита, Джанкарло Пеше, Ву Джин Ким и др. «Изменения метилирования ДНК, связанные с пренатальным воздействием ртути: метаанализ проспективных когортных исследований консорциума PACE.«Исследования окружающей среды 204, №. Часть B (март 2022 г.): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.
В этом метаанализе, опубликованном в 2022 году, рассматриваются изменения метилирования ДНК, связанные с пренатальным воздействием ртути. Ртуть влияет на метилирование ДНК – важнейший эпигенетический механизм, регулирующий экспрессию генов. Результаты проспективных когортных исследований свидетельствуют о значительных изменениях в паттернах метилирования ДНК, связанных с пренатальным воздействием ртути. В некоторых участках CpG наблюдается изменение статуса метилирования под воздействием ртути, что подчёркивает потенциал этого соединения оказывать глубокое и устойчивое влияние на регуляцию генов на протяжении всего развития.
Основным результатом данного метаанализа является изменение метилирования в участках, связанных с геном параоксоназы 1 (PON1), у младенцев, подвергшихся внутриутробному воздействию ртути. Исследования показывают, что изменения метилирования в этих участках первоначально наблюдались в пуповинной крови и демонстрировали различную степень стойкости, что позволяет предположить, что воздействие ртути может иметь долгосрочные последствия для профилей метилирования ДНК. Было обнаружено, что метки метилирования, связанные с PON1, сохраняются в раннем детстве.
Помимо специфических генов, таких как PON1, более широкие последствия этих изменений метилирования ДНК указывают на потенциальные нарушения в метаболических путях и путях окислительного стресса, связанных с воздействием ртути. Изменения в паттернах метилирования ДНК могут привести к изменениям экспрессии генов, которые предрасполагают к различным последствиям для здоровья, включая проблемы нейроразвития и другие хронические заболевания. Это подчёркивает важность понимания эпигенетических эффектов токсичных веществ окружающей среды, таких как ртуть, особенно в периоды повышенной чувствительности к воздействию ртути, такие как пренатальное воздействие.
В целом, имеющиеся на сегодняшний день данные указывают на то, что ртуть является существенным фактором риска для окружающей среды, который может вызывать эпигенетические изменения посредством изменений метилирования ДНК, тем самым влияя на экспрессию генов и потенциально приводя к неблагоприятным последствиям для здоровья на протяжении всей жизни.
Бакульский, Келли М., ХваДжин Ли, Джейсон И. Файнберг, Эллен М. Уэллс, Шеннон Браун, Джули Б. Хербстман, Фрэнк Р. Виттер и др.Пренатальная концентрация ртути связана с изменениями в метилировании ДНК в TCEANC2 у новорожденных.«Международный журнал эпидемиологии 44, № 4 (август 2015 г.): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.
В данном исследовании изучается взаимосвязь между пренатальным воздействием ртути и её последующим влиянием на метилирование ДНК, с особым акцентом на ген TCEANC2 у новорожденных. Результаты подчёркивают, что воздействие ртути, даже в низких концентрациях во время пренатального развития, коррелирует со значительными изменениями в паттернах метилирования ДНК, которые могут оказывать долгосрочное воздействие на регуляцию генов и потенциально влиять на состояние здоровья в дальнейшей жизни.
Исследователи обнаружили, что более высокие концентрации ртути в крови матери связаны с повышенным метилированием ДНК в определенных участках CpG в промоторной области гена TCEANC2. Эта область известна своей вовлеченностью в различные биологические процессы, и изменения в метилировании могут влиять на экспрессию генов. Исследование предполагает, что такие изменения могут иметь последствия для развития нервной системы, поскольку предыдущие исследования показали, что изменения в метилировании ДНК связаны с неблагоприятными нейроповеденческими последствиями, включая снижение когнитивных способностей и поведенческие проблемы у детей.
Кроме того, ген TCEANC2 может играть важную роль в клеточных процессах, включая реакцию на стрессовые факторы окружающей среды. Исследование предполагает, что эпигенетические изменения, наблюдаемые у новорожденных, могут служить биомаркерами для оценки влияния пренатального воздействия окружающей среды, такого как ртуть, на результаты развития. Таким образом, полученные данные подчёркивают потенциал метилирования ДНК как механизма, посредством которого токсичные вещества, такие как ртуть, оказывают своё действие в критические периоды развития.
В заключение следует отметить, что данное исследование подчёркивает важность мониторинга и снижения пренатального воздействия ртути для сохранения эпигенетического здоровья и развития потомства. Учитывая влияние изменённых паттернов метилирования ДНК на экспрессию генов и процессы развития, понимание этих взаимосвязей имеет решающее значение для обсуждения вопросов пренатального воздействия окружающей среды в сфере общественного здравоохранения.
Карденас, Андрес, Девин К. Кестлер, Э. Андрес Хаусман, Брайан П. Джексон, Молли Л. Кайл, Маргарет Р. Карагас и Кармен Дж. Марсит. «Дифференциальное метилирование ДНК в пуповинной крови младенцев, подвергшихся воздействию ртути и мышьяка внутриутробно.Эпигенетика 10, № 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.
В данном исследовании изучается влияние пренатального воздействия ртути (Hg) и мышьяка (As) на характер метилирования ДНК в пуповинной крови. Исследование было сосредоточено на понимании того, как эти токсичные вещества окружающей среды могут влиять на эпигенетические изменения, которые могут негативно влиять на развитие плода и потенциально приводить к неблагоприятным последствиям для здоровья детей.
Было выявлено несколько специфических геномных локусов, где происходит дифференциальное метилирование ДНК в ответ на воздействие ртути и мышьяка. Исследователи обнаружили, что два примечательных локуса, расположенных на CpG-островках гена гамма-глутамилтрансферазы 7 (GGT7), демонстрируют гиперметилирование. Ген GGT7 играет ключевую роль в метаболизме глутатиона, трипептида, защищающего клетки от окислительного стресса и нейротоксичности, в частности, от метилртути. Это гиперметилирование может указывать на функциональное нарушение экспрессии GGT7, потенциально снижающее способность младенца детоксицировать вредные соединения, такие как метилртуть, что может повысить восприимчивость к нарушениям нейроразвития.
Кроме того, дифференциальные паттерны метилирования были связаны с взаимодействием ртути и мышьяка, что позволяет предположить, что одновременное воздействие этих двух токсикантов может усиливать их влияние на эпигенетические изменения. Полученные данные вызывают опасения по поводу кумулятивного воздействия токсинов окружающей среды на критических этапах развития и подчёркивают необходимость дальнейшего изучения долгосрочных последствий для здоровья пренатального воздействия ртути и мышьяка.
Подводя итог, можно сказать, что данное исследование предоставляет убедительные доказательства влияния пренатального воздействия ртути и мышьяка на метилирование ДНК у новорожденных, особенно затрагивая гены, участвующие в процессах детоксикации. Наблюдаемое гиперметилирование определенных локусов указывает на потенциальный механизм, посредством которого эти токсиканты могут способствовать развитию нейропсихических рисков.
Сандерс, Элисон П., Хизер Х. Беррис, Аллан С. Джаст, Валерия Мотта, Читра Амарасиривардена, Кэтрин Свенссон, Эмили Окен и др. «Изменение экспрессии микроРНК в шейке матки во время беременности, связанное с воздействием свинца и ртути.Эпигеномика 7, № 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.
В данном исследовании изучается влияние пренатального воздействия свинца и ртути на экспрессию микроРНК (миРНК) в шейке матки, с акцентом на потенциальное влияние на исходы беременности, такие как преждевременные роды. Исследование основано на данных, полученных от беременных женщин, и анализирует взаимосвязь между воздействием этих тяжёлых металлов и изменениями в профилях микроРНК.
Ключевым открытием является то, что экспрессия определённых микроРНК значительно изменялась у женщин с повышенным уровнем свинца в крови, повышенной концентрацией свинца в костях или повышенным содержанием ртути в образцах ногтей. Исследователи представили убедительные доказательства того, что воздействие свинца связано с повышением уровня экспрессии определённых микроРНК, таких как miR-155 и miR-21, которые, как известно, играют роль в воспалительных реакциях и клеточных стрессовых путях. Это особенно актуально, поскольку повышенное воспаление связано с риском преждевременных родов и других осложнений беременности (Sanders et al., 2015).
Кроме того, исследование подчёркивает, что воздействие ртути может аналогичным образом влиять на паттерны экспрессии микроРНК, хотя эта связь, по-видимому, менее выражена, чем наблюдаемая в случае со свинцом. Изменения в профилях микроРНК указывают на потенциальные пути, посредством которых воздействие тяжёлых металлов может нарушить нормальную функцию шейки матки, что может привести к неблагоприятным исходам беременности. Результаты подчёркивают необходимость дальнейших исследований для выяснения задействованных биологических механизмов и возможности использования этих микроРНК в качестве биомаркеров для оценки риска у беременных женщин, подвергающихся воздействию загрязнителей окружающей среды.
В заключение следует отметить, что исследование подчеркивает связь между пренатальным воздействием свинца и ртути и изменением экспрессии микроРНК в шейке матки, предоставляя информацию о том, как эти воздействия окружающей среды могут способствовать негативным исходам беременности, в частности преждевременным родам.
