Unikalus šaltinis, skirtas nustatyti naujus ankstyvojo gyvenimo aplinkos poveikio biologinius žymenis

Unikalus šaltinis, skirtas nustatyti naujus ankstyvojo gyvenimo aplinkos poveikio biologinius žymenis

Mokslininkai dabar turi unikalų šaltinį, skirtą nustatyti naujus ankstyvojo gyvenimo aplinkos poveikio biologinius žymenis ir suprasti jų poveikį sveikatai. Taip yra dėl Barselonos Pasaulinės sveikatos instituto (ISGlobal), instituto, remiamo „la Caixa“ fondo, tyrimo, kuris sistemingai dokumentavo visas sąsajas tarp plataus ankstyvojo gyvenimo poveikio ir skirtingų lygių molekulinių profilių, įskaitant epigenomą (DNR metilinimą), transkriptą (genų ekspresiją) ir metabolizmą (metabolitus). Rezultatai, kurie yra dalis ES finansuojamo projekto ATHLETE, buvo paskelbti Nature Communications ir yra viešai prieinami https://helixomics.isglobal.org.

Mūsų sveikata labai priklauso nuo aplinkos, kurioje gyvename. Tiesą sakant, 70–90% rizikos susirgti liga lemia mūsų ekspozicija: įvairūs aplinkos (t. y. ne genetiniai) veiksniai, su kuriais susiduriame visą gyvenimą. Ir vis dėlto mes vis dar turime mažai žinių apie tai, kas yra šie pavojai aplinkai, kaip jie sąveikauja ir kokius biologinius procesus jie sukelia.

Ankstyvas gyvenimas yra ypač svarbus laikotarpis, nes ekspozicija šiais pažeidžiamais vystymosi laikotarpiais gali turėti ryškų poveikį molekuliniu lygiu, kuris gali būti kliniškai neaptinkamas iki pilnametystės.

Martine Vrijheid, ISGlobal Vaikystės ir aplinkos programos vadovė

Šiame tyrime Vrijheido vadovaujama tyrimų grupė siekė palyginti daugybę cheminių, lauko, socialinių ir gyvenimo būdo poveikio (92 nėštumo metu ir 116, kai vaikai buvo 6–11 metų amžiaus) su tų pačių vaikų molekuliniais profiliais (DNR metilinimas ir genų transkripcija kraujyje, plazmos baltymai ir metabolitai serume ir šlapime). Analizė apėmė 1301 motinos ir vaiko pora iš projekto Human Early Life Exposome (HELIX) – ilgalaikio kohortos tyrimo šešiose Europos šalyse (Ispanijoje, Jungtinėje Karalystėje, Prancūzijoje, Lietuvoje, Norvegijoje ir Graikijoje).

„Aukšto našumo skaičiavimas, naudojant masiškai lygiagrečius kompiuterius, leido mums įveikti vieną didžiausių iššūkių analizuojant didelius „omikos“ duomenis“, – sako vyresnysis bendraautorius Juanas R. Gonzalezas. Analizė nustatė 1 170 reikšmingų asociacijų (249 nėštumo metu ir 921 vaikystėje), suteikdamos įžvalgos apie galimas biologines reakcijas ir poveikio šaltinius. Poveikis nėštumo metu, pavyzdžiui, motinos rūkymas, sunkiųjų metalų kadmis ar mikroelementas molibdenas, dažniausiai buvo susiję su DNR metilinimo pokyčiais. Priešingai, vaikystės poveikis buvo susijęs su parašais visais molekuliniais lygiais, ypač serumo metabolitais. Pavyzdžiui, rezultatai parodė, kad vaikai per savo mitybą susiduria su cheminiais teršalais.

Genetika ir genomika e-knyga

Populiariausių praėjusių metų interviu, straipsnių ir naujienų rinkinys. Atsisiųsti nemokamą kopiją

„Mes nustatėme naujas daugiafunkcines asociacijas su esminių mikroelementų, oro sąlygų, patalpų oro kokybės ir ftalatų bei parabenų poveikiu vaikams“, – sako pagrindinė autorė Léa Maitre. „Vizualizuodami šias asociacijas kaip tinklus, galime geriau suprasti, ar tam tikras molekulinis profilis yra susijęs su daugybe ekspozicijų, ar atvirkščiai, taip nustatydami galimus biologinius kelius“, - priduria ji.

Tiesą sakant, rezultatai pateikia patikimus ligų mechanizmus šešioms poveikio grupėms: variui, tabako dūmams, patalpų oro kokybei vaikystėje, patvariems organiniams teršalams, ftalatams ir parabenams bei oro sąlygoms. Pavyzdžiui, vario poveikis vaikams buvo susijęs su beveik 90 molekulinių požymių, įskaitant padidėjusį C reaktyvaus baltymo (uždegiminio žymens) kiekį. Temperatūra, drėgmė ir kitos oro sąlygos mėnesį prieš mėginių ėmimą buvo susijusios su serumo metabolitais, susijusiais su miegu ir depresija, baltymais, dalyvaujančiais termoreguliacijoje, ir imuninio atsako genais.

„Turėdami didelę ekspozicinę ir molekulinę informaciją mūsų kataloge, suteikiame mokslo bendruomenei vertingų šaltinių, leidžiančių rasti poveikio biologinius žymenis, nustatyti poveikio šaltinius, geriau suprasti ligų mechanizmus ir galiausiai tobulinti visuomenės sveikatos politiką“, – apibendrina Vrijheid.

Šaltinis:

Barselonos pasaulinės sveikatos institutas (ISGlobal)

Nuoroda:

Maitre, L. ir kt. (2022) Daugiafunkciniai ankstyvojo žmogaus gyvenimo parašai. Gamtos bendravimas. doi.org/10.1038/s41467-022-34422-2.

.