Unikāls resurss jaunu agrīnās dzīves vides iedarbības biomarķieru identificēšanai

Unikāls resurss jaunu agrīnās dzīves vides iedarbības biomarķieru identificēšanai

Pētniekiem tagad ir unikāls resurss, lai identificētu jaunus agrīnās dzīves vides iedarbības biomarķierus un izprastu to ietekmi uz veselību. Tas ir pateicoties Barselonas Globālās veselības institūta (ISGlobal) pētījumam, kas ir fonda “la Caixa” atbalstītā iestāde, kas sistemātiski dokumentēja visas saiknes starp plašu agrīnās dzīves ekspozīciju un molekulārajiem profiliem dažādos līmeņos, tostarp epigenomu (DNS metilēšana), transkriptu (gēnu ekspresiju) un metabolomu (metabolīti). Rezultāti, kas ir daļa no ES finansētā projekta ATHLETE, tika publicēti Nature Communications un ir publiski pieejami https://helixomics.isglobal.org.

Mūsu veselība lielā mērā ir atkarīga no vides, kurā dzīvojam. Faktiski 70–90% no slimības attīstības riska nosaka mūsu ekspozīcija: dažādi vides (t.i., neģenētiski) faktori, kuriem mēs esam pakļauti visu mūžu. Un tomēr mums joprojām ir ierobežotas zināšanas par to, kādi ir šie vides apdraudējumi, kā tie mijiedarbojas un kādus bioloģiskos procesus tie izraisa.

Agrīna dzīve ir īpaši svarīgs periods, jo iedarbībai šajos attīstības ziņā neaizsargātajos periodos var būt izteikta ietekme molekulārā līmenī, kas var nebūt klīniski nosakāma līdz pilngadībai.

Martine Vrijheid, ISGlobal Bērnības un vides programmas vadītāja

Šajā pētījumā Vrijheid vadītās pētnieku grupas mērķis bija salīdzināt vairākas ķīmiskās, āra, sociālās un dzīvesveida iedarbības (92 grūtniecības laikā un 116, kad bērni bija 6–11 gadus veci) ar to pašu bērnu molekulārajiem profiliem (DNS metilēšana un gēnu transkripcija asinīs, plazmas olbaltumvielas un metabolīti serumā un urīnā). Analīze ietvēra 1301 mātes un bērna pāri no projekta Human Early Life Exposome (HELIX), kas ir ilgtermiņa kohortas pētījums sešās Eiropas valstīs (Spānijā, Apvienotajā Karalistē, Francijā, Lietuvā, Norvēģijā un Grieķijā).

“Augstas veiktspējas skaitļošana, izmantojot masveidā paralēlus datorus, ļāva mums pārvarēt vienu no lielākajām grūtībām, analizējot lielus “omiskos” datus,” saka Huans R. Gonzaless, vecākais līdzautors. Analīze identificēja 1170 nozīmīgas asociācijas (249 grūtniecības laikā un 921 bērnībā), sniedzot ieskatu iespējamās bioloģiskajās reakcijās un iedarbības avotos. Iedarbība grūtniecības laikā, piemēram, mātes smēķēšana, smago metālu kadmijs vai mikroelements molibdēns, galvenokārt bija saistīti ar DNS metilēšanas izmaiņām. Turpretim iedarbība bērnībā bija saistīta ar parakstiem visos molekulārajos līmeņos, īpaši seruma metabolītiem. Piemēram, rezultāti parādīja, ka bērni ar uzturu tiek pakļauti ķīmiskiem piesārņotājiem.

Ģenētika un genomika e-grāmata

Pagājušā gada populārāko interviju, rakstu un ziņu apkopojums. Lejupielādējiet bezmaksas kopiju

"Mēs identificējām jaunas multi-omikas asociācijas ar bērnu pakļaušanu būtiskiem mikroelementiem, laika apstākļiem, iekštelpu gaisa kvalitāti un ftalātiem un parabēniem," saka Lea Maitre, vadošā autore. "Vizualizējot šīs asociācijas kā tīklus, mēs varam labāk saprast, vai dotais molekulārais profils ir saistīts ar vairākām ekspozīcijām vai otrādi, tādējādi identificējot iespējamos bioloģiskos ceļus," viņa piebilst.

Faktiski rezultāti sniedz ticamus slimību mehānismus sešām iedarbības grupām: varš, tabakas dūmi, iekštelpu gaisa kvalitāte bērnībā, noturīgi organiskie piesārņotāji, ftalāti un parabēni, kā arī laika apstākļi. Piemēram, bērnu pakļaušana vara iedarbībai ir saistīta ar gandrīz 90 molekulārām iezīmēm, tostarp paaugstinātu C-reaktīvā proteīna (iekaisuma marķiera) līmeni. Temperatūra, mitrums un citi laika apstākļi mēnesī pirms paraugu ņemšanas bija saistīti ar seruma metabolītiem, kas iesaistīti miegā un depresijā, olbaltumvielām, kas iesaistītas termoregulācijā, un imūnās atbildes gēniem.

"Ar mūsu katalogā pieejamo bagātīgo ekspozīcijas un molekulāro informāciju mēs nodrošinām zinātnieku aprindām vērtīgu resursu, lai atrastu iedarbības biomarķierus, identificētu iedarbības avotus, uzlabotu izpratni par slimību mehānismiem un galu galā veicinātu sabiedrības veselības politiku," secina Vrijheid.

Avots:

Barselonas Globālās veselības institūts (ISGlobal)

Atsauce:

Maitre, L. u.c. (2022) Multi-omics signatures agrīnā cilvēka dzīves ekspozīcijas. Dabas komunikācija. doi.org/10.1038/s41467-022-34422-2.

.