Ainutlaatuinen resurssi varhaisen elämän ympäristöaltistumisen uusien biomarkkereiden tunnistamiseen

Ainutlaatuinen resurssi varhaisen elämän ympäristöaltistumisen uusien biomarkkereiden tunnistamiseen

Tutkijoilla on nyt ainutlaatuinen resurssi tunnistaa uusia biomarkkereita varhaisen elämän ympäristöaltistukseen ja ymmärtää niiden terveysvaikutuksia. Tämä johtuu tutkimuksesta, jota johti Barcelona Institute for Global Health (ISGlobal), "la Caixa" -säätiön tukema laitos, joka dokumentoi järjestelmällisesti kaikki yhteydet laajan varhaiselämän altistumisen ja molekyyliprofiilien välillä eri tasoilla, mukaan lukien epigenomi (DNA-metylaatio), transkripti (geenin ilmentyminen) ja aineenvaihdunta (aineenvaihdunta). Tulokset, jotka ovat osa EU-rahoitteista ATHLETE-projektia, julkaistiin Nature Communicationsissa ja ovat julkisesti saatavilla osoitteessa https://helixomics.isglobal.org.

Terveytemme riippuu suuresti ympäristöstä, jossa elämme. Itse asiassa 70–90 % riskistä sairastua määräytyy altistumiskykymme perusteella: useat ympäristötekijät (eli ei-geneettiset) joille olemme alttiina koko elämämme ajan. Silti meillä on edelleen rajallinen tieto siitä, mitä nämä ympäristövaarat ovat, miten ne ovat vuorovaikutuksessa ja mitä biologisia prosesseja ne laukaisevat.

Varhainen elämä on erityisen tärkeä ajanjakso, koska näillä kehityshaavoittuvilla jaksoilla altistumisella voi olla selkeitä vaikutuksia molekyylitasolla, jotka eivät ehkä ole kliinisesti havaittavissa ennen aikuisikää."

Martine Vrijheid, ISGlobalin Lapsuus- ja ympäristöohjelman johtaja

Tässä tutkimuksessa Vrijheidin johtama tutkimusryhmä pyrki vertaamaan useita kemikaali-, ulko-, sosiaali- ja elämäntapaaltistuksia (92 raskauden aikana ja 116, kun lapset olivat 6-11-vuotiaita) samojen lasten molekyyliprofiileihin (DNA-metylaatio ja geenitranskriptio veressä, plasman proteiinit ja metaboliitit seerumissa ja virtsassa). Analyysi sisälsi 1 301 äiti-lapsi-paria Human Early Life Exposome (HELIX) -projektista, joka on pitkäaikainen kohorttitutkimus kuudessa Euroopan maassa (Espanja, Iso-Britannia, Ranska, Liettua, Norja ja Kreikka).

"Suorituskykyinen laskenta, jossa käytetään massiivisesti rinnakkaisia ​​tietokoneita, auttoi meitä voittamaan yhden suurimmista haasteista suurten "omikkien" tietojen analysoinnissa", sanoo vanhempi kirjoittaja Juan R. Gonzalez. Analyysi tunnisti 1 170 merkittävää yhteyttä (249 raskauden aikana ja 921 lapsuudessa), mikä antoi käsityksen mahdollisista biologisista vasteista ja altistumislähteistä. Raskaudenaikainen altistuminen, kuten äidin tupakointi, raskasmetallikadmium tai hivenaine molybdeeni, liittyivät enimmäkseen DNA:n metylaation muutoksiin. Sitä vastoin lapsuuden altistuminen liittyi allekirjoituksiin kaikilla molekyylitasoilla, erityisesti seerumin metaboliitteilla. Tulokset osoittivat esimerkiksi, että lapset altistuvat kemiallisille saasteille ruokavalionsa kautta.

Genetiikka ja genomiikka e-kirja

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa ilmainen kopio

"Tunnistamme uusia multiomiikka-assosiaatioita lasten altistumiseen välttämättömille hivenaineille, sääolosuhteille, sisäilman laadulle sekä ftalaateille ja parabeeneille", sanoo Léa Maitre, johtava kirjoittaja. "Visualisoimalla nämä assosiaatiot verkostoina voimme paremmin ymmärtää, liittyykö tietty molekyyliprofiili useisiin altistuksiin vai päinvastoin, mikä tunnistaa mahdolliset biologiset reitit", hän lisää.

Itse asiassa tulokset tarjoavat uskottavia sairausmekanismeja kuudelle altistumisryhmälle: kupari, tupakansavu, sisäilman laatu lapsuuden aikana, pysyvät orgaaniset epäpuhtaudet, ftalaatit ja parabeenit sekä sääolosuhteet. Esimerkiksi lasten altistuminen kuparille on yhdistetty lähes 90 molekyylipiirteeseen, mukaan lukien C-reaktiivisen proteiinin (tulehdusmerkki) lisääntynyt taso. Lämpötila, kosteus ja muut sääolosuhteet näytteenottoa edeltävän kuukauden aikana liittyivät uneen ja masennukseen osallistuviin seerumin metaboliitteihin, lämmönsäätelyyn osallistuviin proteiineihin ja immuunivasteen geeneihin.

"Katalogissamme saatavilla olevan runsaan altistus- ja molekyylitiedon ansiosta tarjoamme tiedeyhteisölle arvokkaan resurssin altistumisen biomarkkereiden löytämiseksi, altistumisen lähteiden tunnistamiseksi, tautien mekanismien ymmärtämisen parantamiseksi ja viime kädessä kansanterveyspolitiikan edistämiseksi", Vrijheid päättää.

Lähde:

Barcelonan maailmanlaajuisen terveyden instituutti (ISGlobal)

Viite:

Maitre, L., et ai. (2022) Multi-omic signatures varhaisen ihmiselämän paljastava. Luontoviestintä. doi.org/10.1038/s41467-022-34422-2.

.