DNA/RNA, Doğum Öncesi Cıva Maruziyetiyle Değişir

FDA'nın Eylül 186'da yayınlanan 2010 sayfalık Diş Amalgamındaki Cıva ile İlgili Bildirilen Olumsuz Sağlık Etkilerine İlişkin Epidemiyolojik Kanıtlar: Sistematik Bir Literatür (2019-Günümüz) raporunda birkaç eksiklik vardı. Bunlardan biri, cıvanın DNA ve RNA üzerindeki etkilerine dair hiçbir raporlamanın olmamasıydı. DNA/RNA'daki değişikliklerin genetik bozukluklara, gelişimsel sorunlara ve kanser ve diğer hastalık risklerinde artışa yol açabileceği iyi bilinmektedir. 2019'dan bu yana bu alanda çok daha fazla araştırma yürütüldü. Burada, cıvanın doğum öncesi maruziyet üzerindeki etkilerine dair mevcut araştırmaların meta-analizinin sonuçlarının bir özetini ve ayrıca bazı ilgili bireysel çalışmalardan özetleri sunuyoruz.

Lozano, Manuel, Paul Yousefi, Karin Broberg, Raquel Soler-Blasco, Chihiro Miyashita, Giancarlo Pesce, Woo Jin Kim ve diğerleri. “Doğum Öncesi Cıva Maruziyetiyle İlişkili DNA Metilasyon Değişiklikleri: PACE Konsorsiyumundan Prospektif Kohort Çalışmalarının Meta-Analizi.” Çevresel Araştırma 204, no. Pt B (Mart 2022): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.

2022'de yayınlanan bu meta-analiz, doğum öncesi cıva maruziyetiyle ilişkili DNA metilasyon değişikliklerini incelemektedir. Cıva, gen ifadesini düzenleyen önemli bir epigenetik mekanizma olan DNA metilasyonunu etkiler. Prospektif kohort çalışmalarından elde edilen bulgular, doğum öncesi cıva maruziyetiyle ilişkili DNA metilasyon modellerinde önemli değişiklikler olduğuna dair kanıtlar sunmaktadır. Belirli CpG bölgeleri, cıva maruziyeti nedeniyle metilasyon durumlarında değişiklikler göstermekte ve bu da bileşiğin gelişim boyunca gen düzenlemesini derin ve kalıcı bir şekilde etkileme potansiyelini vurgulamaktadır.

Bu meta-analizin temel bulgularından biri, rahim içinde cıvaya maruz kalan bebeklerde Paraoksonaz 1 geni (PON1) ile ilişkili bölgelerdeki metilasyon değişikliğidir. Araştırmalar, bu bölgelerdeki metilasyon değişikliklerinin başlangıçta kordon kanında gözlemlendiğini ve farklı seviyelerde kalıcılık gösterdiğini, bu da cıva maruziyetinin DNA metilasyon profilleri üzerinde uzun vadeli etkileri olabileceğini göstermektedir. PON1 ile ilişkili metilasyon izlerinin erken çocukluk dönemine kadar devam ettiği bulunmuştur.

PON1 gibi spesifik genlere ek olarak, bu DNA metilasyon değişikliklerinin daha geniş kapsamlı etkileri, cıva maruziyetiyle bağlantılı metabolik ve oksidatif stres yollarında olası bozulmalara işaret etmektedir. DNA metilasyon modellerindeki değişiklikler, bireyleri nörogelişimsel sorunlar ve diğer kronik rahatsızlıklar da dahil olmak üzere çeşitli sağlık sorunlarına yatkın hale getiren gen ifadesinde değişikliklere yol açabilir. Bu durum, özellikle doğum öncesi maruziyet gibi hassas gelişim dönemlerinde, cıva gibi çevresel toksinlerin epigenetik etkilerini anlamanın önemini vurgulamaktadır.

Genel olarak, mevcut kanıtlar cıvanın, DNA metilasyon değişiklikleri yoluyla epigenetik değişikliklere neden olabilen, böylece gen ifadesini etkileyebilen ve potansiyel olarak yaşam boyu olumsuz sağlık sonuçlarına yol açabilen önemli bir çevresel risk faktörü olduğunu göstermektedir.

 

Bakulski, Kelly M., HwaJin Lee, Jason I. Feinberg, Ellen M. Wells, Shannon Brown, Julie B. Herbstman, Frank R. Witter ve diğerleri.Yenidoğanlarda Prenatal Cıva Konsantrasyonu TCEANC2'deki DNA Metilasyonunda Değişikliklerle İlişkilidir.” Uluslararası Epidemiyoloji Dergisi 44, no. 4 (Ağustos 2015): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.

Bu çalışma, doğum öncesi cıva maruziyeti ile bunun DNA metilasyonu üzerindeki etkisi arasındaki ilişkiyi, özellikle yenidoğanlarda TCEANC2 genine odaklanarak incelemektedir. Bulgular, doğum öncesi gelişim sırasında düşük konsantrasyonlarda bile cıva maruziyetinin, gen düzenlemesi üzerinde kalıcı etkilere sahip olabilecek ve yaşamın ilerleyen dönemlerinde sağlık sonuçlarını etkileyebilecek DNA metilasyon modellerinde önemli değişikliklerle ilişkili olduğunu vurgulamaktadır.

Araştırmacılar, anne kanındaki yüksek cıva konsantrasyonlarının, TCEANC2 promotör bölgesindeki belirli CpG bölgelerinde artan DNA metilasyonuyla ilişkili olduğunu gözlemlediler. Bu bölge, çeşitli biyolojik süreçlerdeki rolüyle dikkat çekiyor ve metilasyon değişiklikleri gen ifadesini değiştirebiliyor. Çalışma, bu tür değişikliklerin nörogelişim üzerinde etkileri olabileceğini öne sürüyor; çünkü önceki araştırmalar, DNA metilasyonundaki değişikliklerin çocuklarda düşük bilişsel puanlar ve davranış sorunları gibi olumsuz nörodavranışsal sonuçlarla bağlantılı olduğunu gösteriyor.

Ek olarak, TCEANC2, çevresel stres faktörlerine verilen tepkiler de dahil olmak üzere hücresel süreçlerde önemli bir rol oynayabilir. Çalışma, yenidoğanlarda gözlemlenen epigenetik değişikliklerin, cıva gibi doğum öncesi çevresel maruziyetlerin gelişimsel sonuçlar üzerindeki etkisini değerlendirmek için biyobelirteç görevi görebileceğini öne sürmektedir. Dolayısıyla, bulgular, cıva gibi toksik maddelerin gelişimin kritik dönemlerinde etkilerini gösterdiği bir mekanizma olarak DNA metilasyonunun potansiyelini vurgulamaktadır.

Sonuç olarak, bu araştırma, yavruların epigenetik sağlığını ve gelişimsel sonuçlarını korumak için doğum öncesi cıva maruziyetinin izlenmesinin ve azaltılmasının önemini vurgulamaktadır. Değişen DNA metilasyon modellerinin gen ifadesi ve gelişim süreçleri üzerindeki etkileri göz önüne alındığında, bu ilişkilerin anlaşılması, doğum öncesi çevresel maruziyetler hakkındaki halk sağlığı tartışmalarında hayati önem taşımaktadır.

 

Cardenas, Andres, Devin C. Koestler, E. Andres Houseman, Brian P. Jackson, Molly L. Kile, Margaret R. Karagas ve Carmen J. Marsit. “Rahimde Civa ve Arseniğe Maruz Kalan Bebeklerin Göbek Kordonu Kanında Farklı DNA Metilasyonu.” Epigenetik 10, no. 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.

Bu çalışma, doğum öncesi dönemde cıva (Hg) ve arsenik (As) maruziyetinin göbek kordonu kanındaki DNA metilasyon düzenleri üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Araştırma, bu çevresel toksinlerin fetüs gelişimini etkileyebilecek ve çocuklarda potansiyel olarak olumsuz sağlık sonuçlarına yol açabilecek epigenetik değişiklikleri nasıl etkileyebileceğini anlamaya odaklanmıştır.

Civa ve arseniğe maruz kalmaya yanıt olarak farklı DNA metilasyonunun meydana geldiği birkaç spesifik genomik lokus tanımlanmıştır. Araştırmacılar, Gamma-Glutamiltransferaz 7 geninin (GGT7) CpG adalarında bulunan iki önemli lokusun hipermetilasyon sergilediğini keşfettiler. GGT7 geni, hücreleri oksidatif strese ve nörotoksisiteye, özellikle de metilcivaya karşı koruyan bir tripeptit olan glutatyonun metabolizmasında önemli bir rol oynar. Bu hipermetilasyon, GGT7 ekspresyonunda işlevsel bir bozukluğa işaret ediyor olabilir ve bu da bebeğin metilciva gibi zararlı bileşikleri detoksifiye etme yeteneğini tehlikeye atarak nörogelişimsel bozukluklara yatkınlığı artırabilir.

Ek olarak, farklı metilasyon örüntüleri cıva ve arsenik arasındaki etkileşimle ilişkilendirilmiş olup, bu iki toksin maddeye aynı anda maruz kalmanın epigenetik modifikasyonlar üzerindeki etkilerini artırabileceğini düşündürmektedir. Bulgular, gelişimin kritik aşamalarında çevresel toksinlerin kümülatif etkisi konusunda endişelere yol açmakta ve doğum öncesi dönemde cıva ve arseniğe maruz kalmanın uzun vadeli sağlık sonuçlarının daha fazla araştırılması gerektiğini vurgulamaktadır.

Özetle, bu çalışma, doğum öncesi cıva ve arseniğe maruz kalmanın yenidoğanlarda DNA metilasyonu üzerindeki etkisine, özellikle detoksifikasyon süreçlerinde rol oynayan genleri etkilediğine dair güçlü kanıtlar sunmaktadır. Belirli bölgelerde gözlenen hipermetilasyon, bu toksik maddelerin nörogelişimsel risklere katkıda bulunabileceği olası bir mekanizmayı düşündürmektedir.

 

Sanders, Alison P., Heather H. Burris, Allan C. Just, Valeria Motta, Chitra Amarasiriwardena, Katherine Svensson, Emily Oken, ve diğerleri. “Gebelikte Kurşun ve Civa Maruziyetiyle İlişkili Servikste Değişen miRNA Ekspresyonu.” Epigenomics 7, no. 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.

Bu çalışma, doğum öncesi kurşun ve civa maruziyetinin rahim ağzındaki mikroRNA (miRNA) ekspresyonu üzerindeki etkisini inceleyerek, erken doğum gibi gebelik sonuçları üzerindeki olası etkilerine odaklanmaktadır. Araştırma, gebe kadınlardan toplanan verilere dayanarak, bu ağır metallere maruz kalma ile miRNA profillerindeki değişiklikler arasındaki ilişkileri analiz etmektedir.

Önemli bulgulardan biri, kan kurşun seviyeleri, kemik kurşun konsantrasyonları veya ayak tırnağı örneklerinde cıva seviyeleri yüksek olan kadınlarda belirli mikroRNA'ların önemli ölçüde değişmiş olmasıdır. Araştırmacılar, kurşun maruziyetinin, her ikisinin de inflamatuar yanıtlarda ve hücresel stres yollarında rol oynadığı bilinen miR-155 ve miR-21 gibi belirli mikroRNA'ların ifade seviyelerinin artmasıyla bağlantılı olduğuna dair önemli kanıtlar sunmaktadır. Bu, artan inflamasyonun erken doğum ve diğer gebelik komplikasyonları riskinde rol oynadığı düşünüldüğünde özellikle önemlidir (Sanders ve ark., 2015).

Çalışma ayrıca, cıva maruziyetinin de benzer şekilde miRNA ekspresyon modellerini etkileyebileceğini, ancak bu ilişkinin kurşunla gözlenenden daha az belirgin olduğunu vurgulamaktadır. miRNA profillerindeki değişiklikler, ağır metal maruziyetinin normal servikal fonksiyonu bozarak olumsuz gebelik sonuçlarına yol açabileceği olası yolları düşündürmektedir. Bulgular, ilgili biyolojik mekanizmaları ve bu miRNA'ların çevre kirleticilerine maruz kalan gebe popülasyonlarında risk değerlendirmesi için biyobelirteç görevi görme potansiyelini açıklığa kavuşturmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğunu vurgulamaktadır.

Sonuç olarak, çalışma kurşun ve civaya doğum öncesi maruziyet ile servikste değişen miRNA ekspresyonu arasındaki ilişkiyi vurgulayarak, bu çevresel maruziyetlerin özellikle erken doğum olmak üzere olumsuz gebelik sonuçlarına nasıl katkıda bulunabileceğine dair fikirler sunmaktadır.