DNA/RNA diubah oleh Pendedahan Merkuri Pranatal

Dalam laporan 186 halaman FDA mengenai Bukti Epidemiologi mengenai Kesan Buruk Kesihatan yang Dilaporkan Berkaitan dengan Merkuri daripada Amalgam Pergigian: Sastera sistematik (2010 – Sekarang) yang dikeluarkan pada September 2019, terdapat beberapa peninggalan. Salah satunya ialah kekurangan sebarang laporan mengenai kesan merkuri pada DNA dan RNA. Telah diketahui umum bahawa perubahan dalam DNA/RNA boleh membawa kepada gangguan genetik, masalah perkembangan dan meningkatkan risiko kanser dan penyakit lain. Sejak 2019, lebih banyak penyelidikan telah dijalankan di arena. Di sini kami membentangkan ringkasan hasil meta-analisis penyelidikan yang ada tentang kesan merkuri pada pendedahan pranatal, serta ringkasan daripada beberapa kajian berkaitan individu.

Lozano, Manuel, Paul Yousefi, Karin Broberg, Raquel Soler-Blasco, Chihiro Miyashita, Giancarlo Pesce, Woo Jin Kim, et al. “Perubahan Metilasi DNA Berkaitan dengan Pendedahan Merkuri Pranatal: Meta-Analisis Kajian Kohort Prospek dari Konsortium PACE.” Penyelidikan Alam Sekitar 204, no Pt B (Mac 2022): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.

Meta-analisis ini, yang diterbitkan pada 2022 meneliti perubahan metilasi DNA yang berkaitan dengan pendedahan merkuri pranatal. Merkuri mempengaruhi metilasi DNA, mekanisme epigenetik penting yang mengawal ekspresi gen. Penemuan daripada kajian kohort prospektif, memberikan bukti perubahan ketara dalam pola metilasi DNA yang dikaitkan dengan pendedahan merkuri pranatal. Tapak CpG tertentu mempamerkan perubahan dalam status metilasinya disebabkan oleh pendedahan merkuri, menggariskan potensi sebatian untuk menjejaskan peraturan gen secara mendalam dan berterusan sepanjang pembangunan.

Penemuan utama daripada meta-analisis ini ialah perubahan metilasi di tapak yang dikaitkan dengan gen Paraoxonase 1 (PON1) pada bayi yang terdedah kepada merkuri dalam rahim. Penyelidikan menunjukkan bahawa perubahan dalam metilasi di tapak ini pada mulanya diperhatikan dalam darah tali pusat dan menunjukkan tahap kegigihan yang berbeza-beza, menunjukkan bahawa pendedahan merkuri boleh mempunyai implikasi jangka panjang untuk profil metilasi DNA. Tanda metilasi yang dikaitkan dengan PON1 didapati berterusan sehingga awal kanak-kanak.

Sebagai tambahan kepada gen tertentu seperti PON1, implikasi yang lebih luas daripada perubahan metilasi DNA ini mencadangkan potensi gangguan dalam laluan tekanan metabolik dan oksidatif yang dikaitkan dengan pendedahan merkuri. Perubahan dalam corak metilasi DNA boleh membawa kepada perubahan dalam ekspresi gen yang menjejaskan individu kepada pelbagai hasil kesihatan, termasuk masalah perkembangan saraf dan keadaan kronik yang lain. Ini menyerlahkan kepentingan memahami kesan epigenetik toksik alam sekitar seperti merkuri, terutamanya semasa tingkap perkembangan yang sensitif seperti pendedahan pranatal

Secara keseluruhan, bukti semasa menunjukkan merkuri sebagai faktor risiko alam sekitar yang ketara yang boleh mendorong perubahan epigenetik melalui perubahan metilasi DNA, sekali gus mempengaruhi ekspresi gen dan berpotensi membawa kepada hasil kesihatan yang buruk sepanjang hayat.

 

Bakulski, Kelly M., HwaJin Lee, Jason I. Feinberg, Ellen M. Wells, Shannon Brown, Julie B. Herbstman, Frank R. Witter, et al. “Kepekatan Mercury Pranatal Dikaitkan dengan Perubahan Metilasi DNA di TCEANC2 pada Bayi Baru Lahir.” Jurnal Antarabangsa Epidemiologi 44, no 4 (Ogos 2015): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.

Kajian ini menyiasat hubungan antara pendedahan pranatal kepada merkuri dan kesan seterusnya terhadap metilasi DNA, terutamanya memfokuskan pada gen TCEANC2 pada bayi baru lahir. Penemuan ini menekankan bahawa pendedahan kepada merkuri, walaupun pada kepekatan rendah semasa perkembangan pranatal, berkorelasi dengan perubahan ketara dalam corak metilasi DNA yang boleh memberi kesan yang berkekalan terhadap peraturan gen dan berpotensi mempengaruhi hasil kesihatan di kemudian hari.

Para penyelidik memerhatikan bahawa kepekatan merkuri yang lebih tinggi dalam darah ibu dikaitkan dengan peningkatan metilasi DNA di tapak CpG tertentu dalam kawasan promoter TCEANC2. Rantau ini terkenal kerana penglibatannya dalam pelbagai proses biologi, dan perubahan metilasi boleh mengubah ekspresi gen. Kajian itu mencadangkan bahawa perubahan sedemikian mungkin mempunyai implikasi untuk pembangunan saraf, kerana penyelidikan terdahulu telah menunjukkan bahawa perubahan dalam metilasi DNA dikaitkan dengan hasil neurobehavioral yang buruk, termasuk skor kognitif yang lebih rendah dan isu tingkah laku pada kanak-kanak.

Selain itu, TCEANC2 mungkin memainkan peranan penting dalam proses selular, termasuk tindak balas kepada tekanan alam sekitar. Kajian itu berpendapat bahawa perubahan epigenetik yang diperhatikan pada bayi baru lahir boleh berfungsi sebagai biomarker untuk menilai kesan pendedahan alam sekitar pranatal, seperti merkuri, terhadap hasil perkembangan. Oleh itu, penemuan itu menyerlahkan potensi metilasi DNA sebagai mekanisme di mana bahan toksik seperti merkuri memberikan kesannya semasa tempoh kritikal pembangunan.

Kesimpulannya, penyelidikan ini menggariskan kepentingan memantau dan mengurangkan pendedahan merkuri pranatal untuk melindungi kesihatan epigenetik dan hasil perkembangan dalam keturunan. Memandangkan implikasi corak metilasi DNA yang diubah pada ekspresi gen dan proses perkembangan, memahami hubungan ini adalah penting dalam perbincangan kesihatan awam sekitar pendedahan alam sekitar pranatal.

 

Cardenas, Andres, Devin C. Koestler, E. Andres Houseman, Brian P. Jackson, Molly L. Kile, Margaret R. Karagas, dan Carmen J. Marsit. “Metilasi DNA Berbeza dalam Darah Tali Pusat Bayi Terdedah kepada Merkuri dan Arsenik dalam Utero.” Epigenetik 10, no. 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.

Kajian ini menyiasat kesan pendedahan pranatal kepada merkuri (Hg) dan arsenik (As) pada corak metilasi DNA dalam darah tali pusat. Penyelidikan menumpukan pada pemahaman bagaimana toksik alam sekitar ini mungkin mempengaruhi pengubahsuaian epigenetik yang boleh menjejaskan perkembangan janin dan berpotensi membawa kepada hasil kesihatan yang buruk pada kanak-kanak.

Beberapa lokus genomik tertentu telah dikenalpasti di mana metilasi DNA pembezaan berlaku sebagai tindak balas kepada pendedahan kepada merkuri dan arsenik. Para penyelidik mendapati bahawa dua lokus ketara yang terletak di pulau CpG gen Gamma-Glutamyltransferase 7 (GGT7) mempamerkan hipermetilasi. Gen GGT7 memainkan peranan penting dalam metabolisme glutation, tripeptida yang melindungi sel daripada tekanan oksidatif dan neurotoksisiti, terutamanya daripada metilmerkuri. Hipermetilasi ini mungkin menunjukkan kemerosotan fungsi dalam ekspresi GGT7, yang berpotensi menjejaskan keupayaan bayi untuk menyahtoksik sebatian berbahaya seperti metilmerkuri, yang boleh meningkatkan kerentanan terhadap gangguan perkembangan saraf.

Selain itu, corak metilasi pembezaan dikaitkan dengan interaksi antara merkuri dan arsenik, menunjukkan bahawa pendedahan bersama kepada kedua-dua toksik ini boleh menguatkan kesannya terhadap pengubahsuaian epigenetik. Penemuan ini menimbulkan kebimbangan tentang kesan kumulatif toksin alam sekitar semasa peringkat kritikal pembangunan dan menyerlahkan keperluan untuk penyiasatan lanjut mengenai akibat kesihatan jangka panjang pendedahan pranatal kepada merkuri dan arsenik.

Ringkasnya, kajian ini memberikan bukti yang menarik tentang kesan pendedahan pranatal kepada merkuri dan arsenik pada metilasi DNA pada bayi baru lahir, terutamanya yang mempengaruhi gen yang terlibat dalam proses detoksifikasi. Hipermetilasi yang diperhatikan lokus tertentu mencadangkan mekanisme yang berpotensi di mana bahan toksik ini boleh menyumbang kepada risiko perkembangan saraf.

 

Sanders, Alison P., Heather H. Burris, Allan C. Just, Valeria Motta, Chitra Amarasiriwardena, Katherine Svensson, Emily Oken, et al. “Ekspresi miRNA yang diubah dalam Serviks semasa Kehamilan Berkaitan dengan Pendedahan Plumbum dan Merkuri.” Epigenomics 7, no 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.

Kajian ini menyiasat kesan pendedahan pranatal kepada plumbum dan merkuri pada ekspresi mikroRNA (miRNA) dalam serviks, memfokuskan pada implikasi yang berpotensi untuk hasil kehamilan seperti kelahiran pramatang. Penyelidikan menggunakan data yang dikumpul daripada wanita hamil, menganalisis persatuan antara pendedahan kepada logam berat ini dan perubahan dalam profil miRNA.

Penemuan utama ialah miRNA tertentu telah diubah dengan ketara pada wanita yang mempunyai paras plumbum darah yang lebih tinggi, kepekatan plumbum tulang yang tinggi, atau paras merkuri yang meningkat dalam sampel kuku jari kaki. Para penyelidik memberikan bukti yang kukuh bahawa pendedahan plumbum dikaitkan dengan peningkatan tahap ekspresi miRNA tertentu, seperti miR-155 dan miR-21, yang kedua-duanya diketahui memainkan peranan dalam tindak balas keradangan dan laluan tekanan selular. Ini amat relevan kerana peningkatan keradangan telah dikaitkan dengan risiko kelahiran pramatang dan komplikasi kehamilan lain (Sanders et al., 2015).

Di samping itu, kajian itu menyerlahkan bahawa pendedahan merkuri mungkin sama mempengaruhi corak ekspresi miRNA, walaupun hubungan itu kelihatan kurang ketara daripada yang diperhatikan dengan plumbum. Perubahan dalam profil miRNA mencadangkan laluan berpotensi melalui pendedahan logam berat boleh mengganggu fungsi serviks normal, mungkin membawa kepada hasil kehamilan yang buruk. Penemuan ini menekankan keperluan untuk penyelidikan lanjut untuk menjelaskan mekanisme biologi yang terlibat dan potensi untuk miRNA ini berfungsi sebagai biomarker untuk penilaian risiko dalam populasi hamil yang terdedah kepada bahan pencemar alam sekitar.

Kesimpulannya, kajian itu menekankan perkaitan antara pendedahan pranatal kepada plumbum dan merkuri dan ekspresi miRNA yang diubah dalam serviks, memberikan pandangan tentang bagaimana pendedahan alam sekitar ini boleh menyumbang kepada hasil kehamilan yang negatif, khususnya kelahiran pramatang.