Resurse unică pentru identificarea de noi biomarkeri ai expunerilor timpurii la mediu

Resurse unică pentru identificarea de noi biomarkeri ai expunerilor timpurii la mediu

Cercetătorii au acum o resursă unică pentru a identifica noi biomarkeri ai expunerii timpurii la mediu și pentru a înțelege efectele lor asupra sănătății. Acest lucru se datorează unui studiu condus de Institutul de Sănătate Globală din Barcelona (ISGlobal), o instituție susținută de Fundația „la Caixa”, care a documentat sistematic toate legăturile dintre o gamă largă de expuneri timpurii ale vieții și profiluri moleculare la diferite niveluri, inclusiv epigenomul (metilarea ADN-ului), transcriptomul (expresia genei) și Metabolomul (metaboliți). Rezultatele, parte a proiectului ATHLETE, finanțat de UE, au fost publicate în Nature Communications și sunt disponibile public în https://helixomics.isglobal.org.

Sănătatea noastră depinde în mare măsură de mediul în care trăim. De fapt, 70-90% din riscul de a dezvolta o boală este determinat de expozomul nostru: o varietate de factori de mediu (adică, non-genetici) la care suntem expuși de-a lungul vieții. Și totuși avem încă cunoștințe limitate despre care sunt aceste pericole de mediu, cum interacționează și ce procese biologice declanșează.

Viața timpurie este o perioadă deosebit de importantă, deoarece expunerile în aceste perioade vulnerabile din punct de vedere al dezvoltării pot avea efecte pronunțate la nivel molecular, care ar putea să nu fie detectabile clinic până la vârsta adultă.”

Martine Vrijheid, șefa programului Copilărie și Mediu la ISGlobal

În acest studiu, echipa de cercetare condusă de Vrijheid și-a propus să compare multiple expuneri chimice, în aer liber, sociale și de stil de viață (92 în sarcină și 116 când copiii aveau 6-11 ani) cu profiluri moleculare la aceiași copii (metilarea ADN și transcripția genelor în sânge, proteine ​​plasmatice și metaboliți în ser și urină). Analiza a inclus 1.301 de perechi mamă-copil din proiectul Human Early Life Exposome (HELIX), un studiu de cohortă pe termen lung în șase țări europene (Spania, Regatul Unit, Franța, Lituania, Norvegia și Grecia).

„Calculul de înaltă performanță folosind computere masiv paralele ne-a permis să depășim una dintre cele mai mari provocări în analiza datelor „omice” mari”, spune Juan R. Gonzalez, coautor principal. Analiza a identificat 1.170 de asociații semnificative (249 în sarcină și 921 în copilărie), oferind o perspectivă asupra potențialelor răspunsuri biologice și a surselor de expunere. Expunerile în timpul sarcinii, cum ar fi fumatul matern, cadmiul de metal greu sau molibdenul, au fost asociate în cea mai mare parte cu modificări ale metilării ADN-ului. În schimb, expunerile din copilărie au fost asociate cu semnături la toate nivelurile moleculare, în special metaboliții serici. De exemplu, rezultatele au arătat că copiii sunt expuși la poluanți chimici prin dieta lor.

Carte electronică Genetică și Genomică

Compilare a celor mai bune interviuri, articole și știri din ultimul an. Descărcați o copie gratuită

„Am identificat noi asociații multi-omice cu expunerea copiilor la oligoelemente esențiale, condițiile meteorologice, calitatea aerului din interior și ftalați și parabeni”, spune Léa Maitre, autorul principal. „Prin vizualizarea acestor asociații ca rețele, putem înțelege mai bine dacă un anumit profil molecular este asociat cu expuneri multiple sau invers, identificând astfel potențiale căi biologice”, adaugă ea.

De fapt, rezultatele oferă mecanisme plauzibile de boală pentru șase grupuri de expunere: cupru, fum de tutun, calitatea aerului din interior în timpul copilăriei, poluanți organici persistenti, ftalați și parabeni și condiții meteorologice. De exemplu, expunerea copiilor la cupru a fost legată de aproape 90 de trăsături moleculare, inclusiv niveluri crescute de proteină C reactivă (un marker inflamator). Temperatura, umiditatea și alte condiții meteorologice din luna înainte de prelevare au fost asociate cu metaboliții serici implicați în somn și depresie, proteinele implicate în termoreglare și genele de răspuns imun.

„Prin exposomele bogate și informațiile moleculare disponibile în catalogul nostru, oferim comunității științifice o resursă valoroasă pentru a găsi biomarkeri de expunere, a identifica sursele de expunere, a îmbunătăți înțelegerea mecanismelor bolii și, în cele din urmă, a promova politica de sănătate publică”, conchide Vrijheid.

Sursă:

Institutul de Sănătate Globală din Barcelona (ISGlobal)

Referinţă:

Maitre, L., et al. (2022) Semnături multi-omice ale expozomului timpuriu al vieții umane. Comunicarea naturii. doi.org/10.1038/s41467-022-34422-2.

.