DNA/RNA je pozměněna prenatální expozicí rtuti

Ve 186stránkové zprávě FDA s názvem Epidemiologické důkazy o nepříznivých účincích na zdraví hlášených v souvislosti s rtutí ze zubního amalgámu: Systematická literatura (2010 – současnost), vydané v září 2019, bylo několik opomenutí. Jedním z nich byla absence jakýchkoli informací o účincích rtuti na DNA a RNA. Je dobře známo, že změny v DNA/RNA mohou vést ke genetickým poruchám, vývojovým problémům a zvyšovat riziko rakoviny a dalších onemocnění. Od roku 2019 bylo v této oblasti provedeno mnohem více výzkumu. Zde uvádíme shrnutí výsledků metaanalýzy dostupného výzkumu účinků rtuti na prenatální expozici a také shrnutí některých jednotlivých relevantních studií.

Lozano, Manuel, Paul Yousefi, Karin Broberg, Raquel Soler-Blasco, Chihiro Miyashita, Giancarlo Pesce, Woo Jin Kim a kol. “Změny methylace DNA spojené s prenatální expozicí rtuti: Metaanalýza prospektivních kohortových studií z konsorcia PACE.„Environmental Research 204, č. Část B (březen 2022): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.“

Tato metaanalýza, publikovaná v roce 2022, zkoumá změny metylace DNA spojené s prenatální expozicí rtuti. Rtuť ovlivňuje metylaci DNA, klíčový epigenetický mechanismus, který reguluje genovou expresi. Zjištění z prospektivních kohortových studií poskytují důkazy o významných změnách ve vzorcích metylace DNA spojených s prenatální expozicí rtuti. Specifická místa CpG vykazují změny ve svém metylačním statusu v důsledku expozice rtuti, což podtrhuje potenciál této sloučeniny hluboce a trvale ovlivňovat regulaci genů v průběhu vývoje.

Hlavním zjištěním této metaanalýzy je změna methylace v místech spojených s genem paraoxonázy 1 (PON1) u kojenců vystavených rtuti in utero. Výzkum naznačuje, že změny methylace v těchto místech byly zpočátku pozorovány v pupečníkové krvi a vykazovaly různou úroveň perzistence, což naznačuje, že expozice rtuti může mít dlouhodobé důsledky pro profily metylace DNA. Bylo zjištěno, že metylační značky spojené s PON1 přetrvávají až do raného dětství.

Kromě specifických genů, jako je PON1, naznačují širší důsledky těchto změn metylace DNA potenciální narušení metabolických a oxidačních stresových drah spojených s expozicí rtuti. Změny ve vzorcích metylace DNA mohou vést ke změnám v genové expresi, které predisponují jedince k různým zdravotním problémům, včetně neurovývojových problémů a dalších chronických onemocnění. To zdůrazňuje důležitost pochopení epigenetických účinků environmentálních toxinů, jako je rtuť, zejména během citlivých vývojových období, jako je prenatální expozice.

Celkově současné důkazy poukazují na rtuť jako významný environmentální rizikový faktor, který může vyvolat epigenetické změny prostřednictvím změn metylace DNA, a tím ovlivnit genovou expresi a potenciálně vést k nepříznivým zdravotním následkům v průběhu celého života.

 

Bakulski, Kelly M., HwaJin Lee, Jason I. Feinberg, Ellen M. Wells, Shannon Brown, Julie B. Herbstman, Frank R. Witter a kol.Prenatální koncentrace rtuti je spojena se změnami metylace DNA na TCEANC2 u novorozenců.„Mezinárodní časopis epidemiologie 44, č. 4 (srpen 2015): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.“

Tato studie zkoumá vztah mezi prenatální expozicí rtuti a jejím následným dopadem na metylaci DNA, se zvláštním zaměřením na gen TCEANC2 u novorozenců. Zjištění zdůrazňují, že expozice rtuti, a to i v nízkých koncentracích během prenatálního vývoje, koreluje s významnými změnami ve vzorcích metylace DNA, které by mohly mít trvalé účinky na regulaci genů a potenciálně ovlivnit zdravotní výsledky v pozdějším životě.

Výzkumníci pozorovali, že vyšší koncentrace rtuti v mateřské krvi byly spojeny se zvýšenou metylací DNA na specifických místech CpG v promotorové oblasti TCEANC2. Tato oblast je pozoruhodná svou účastí v různých biologických procesech a změny metylace by mohly ovlivnit genovou expresi. Studie naznačuje, že takové změny mohou mít důsledky pro neurovývoj, jelikož předchozí výzkum ukázal, že změny v metylaci DNA jsou spojeny s nepříznivými neurobehaviorálními výsledky, včetně nižších kognitivních skóre a behaviorálních problémů u dětí.

TCEANC2 může navíc hrát významnou roli v buněčných procesech, včetně reakcí na stresory prostředí. Studie předpokládá, že epigenetické změny pozorované u novorozenců by mohly sloužit jako biomarkery pro hodnocení dopadu prenatálních expozic vlivům prostředí, jako je rtuť, na vývojové výsledky. Zjištění tak zdůrazňují potenciál metylace DNA jako mechanismu, jehož prostřednictvím toxické látky, jako je rtuť, uplatňují své účinky během kritických období vývoje.

Závěrem lze říci, že tento výzkum zdůrazňuje důležitost monitorování a zmírňování prenatální expozice rtuti pro ochranu epigenetického zdraví a vývojových výsledků u potomků. Vzhledem k důsledkům změněných vzorců metylace DNA na genovou expresi a vývojové procesy je pochopení těchto vztahů klíčové v diskusích o veřejném zdraví týkajících se prenatální expozice vlivům prostředí.

 

Cardenas, Andres, Devin C. Koestler, E. Andres Houseman, Brian P. Jackson, Molly L. Kile, Margaret R. Karagas a Carmen J. Marsit. “Diferenciální methylace DNA v pupečníkové krvi kojenců vystavených rtuti a arsenu in utero.„Epigenetika 10, č. 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.“

Tato studie zkoumá vliv prenatální expozice rtuti (Hg) a arsenu (As) na vzorce metylace DNA v pupečníkové krvi. Výzkum se zaměřil na pochopení toho, jak by tyto environmentální toxiny mohly ovlivňovat epigenetické modifikace, které mohou ovlivnit vývoj plodu a potenciálně vést k nepříznivým zdravotním následkům u dětí.

Bylo identifikováno několik specifických genomových lokusů, kde dochází k diferenciální metylaci DNA v reakci na expozici rtuti a arsenu. Vědci zjistili, že dva významné lokusy nacházející se v CpG ostrovech genu gama-glutamyltransferázy 7 (GGT7) vykazují hypermetylaci. Gen GGT7 hraje klíčovou roli v metabolismu glutathionu, tripeptidu, který chrání buňky před oxidačním stresem a neurotoxicitou, zejména methylrtutí. Tato hypermetylace může naznačovat funkční poruchu exprese GGT7, což může ohrozit schopnost kojence detoxikovat škodlivé sloučeniny, jako je methylrtuť, což by mohlo zvýšit náchylnost k neurovývojovým poruchám.

Rozdílné metylační vzorce byly navíc spojeny s interakcí mezi rtutí a arsenem, což naznačuje, že společná expozice těmto dvěma toxinům může zesilovat jejich účinky na epigenetické modifikace. Zjištění vyvolávají obavy ohledně kumulativního dopadu environmentálních toxinů během kritických fází vývoje a zdůrazňují potřebu dalšího výzkumu dlouhodobých zdravotních důsledků prenatální expozice rtuti a arsenu.

Stručně řečeno, tato studie poskytuje přesvědčivé důkazy o dopadu prenatální expozice rtuti a arsenu na metylaci DNA u novorozenců, zejména na geny zapojené do detoxikačních procesů. Pozorovaná hypermetylace specifických lokusů naznačuje potenciální mechanismus, kterým tyto toxiny mohou přispívat k neurovývojovým rizikům.

 

Sanders, Alison P., Heather H. Burris, Allan C. Just, Valeria Motta, Chitra Amarasiriwardena, Katherine Svensson, Emily Oken a kol. “Změněná exprese miRNA v děložním čípku během těhotenství spojená s expozicí olovu a rtuti.„Epigenomika 7, č. 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.“

Tato studie zkoumá dopad prenatální expozice olovu a rtuti na expresi mikroRNA (miRNA) v děložním čípku se zaměřením na potenciální důsledky pro výsledky těhotenství, jako je předčasný porod. Výzkum čerpá z dat shromážděných od těhotných žen a analyzuje souvislosti mezi expozicí těmto těžkým kovům a změnami v profilech miRNA.

Klíčovým zjištěním je, že specifické miRNA byly významně změněny u žen s vyššími hladinami olova v krvi, zvýšenými koncentracemi olova v kostech nebo zvýšenými hladinami rtuti ve vzorcích nehtů na nohou. Výzkumníci poskytují podstatné důkazy o tom, že expozice olovu je spojena se zvýšenými hladinami exprese určitých miRNA, jako jsou miR-155 a miR-21, o nichž je známo, že hrají roli v zánětlivých reakcích a buněčných stresových drahách. To je obzvláště důležité, protože zvýšený zánět je spojován s rizikem předčasného porodu a dalších těhotenských komplikací (Sanders a kol., 2015).

Studie dále zdůrazňuje, že expozice rtuti může podobně ovlivnit vzorce exprese miRNA, ačkoli se zdá, že vztah je méně výrazný než vztah pozorovaný u olova. Změny v profilech miRNA naznačují potenciální dráhy, kterými by expozice těžkým kovům mohla narušit normální funkci děložního čípku, což by mohlo vést k nepříznivým výsledkům těhotenství. Zjištění podtrhují potřebu dalšího výzkumu k objasnění biologických mechanismů a potenciálu těchto miRNA sloužit jako biomarkery pro hodnocení rizik u těhotných populací vystavených znečišťujícím látkám z prostředí.

Závěrem studie zdůrazňuje souvislost mezi prenatální expozicí olovu a rtuti a změněnou expresí miRNA v děložním čípku, což poskytuje vhled do toho, jak tyto vlivy prostředí mohou přispívat k negativním výsledkům těhotenství, konkrétně k předčasnému porodu.