Zanieczyszczenie powietrza a epigenetyka
Zanieczyszczenie powietrza wynika między innymi ze spalania paliw kopalnych w ruchu ulicznym i przy produkcji energii. Uwalniane są w ten sposób szkodliwe gazy, takie jak tlenek azotu, oraz tworzą się cząstki stałe. Coraz więcej danych wskazuje, że narażenie na zanieczyszczone powietrze wiąże się z chorobami układu krążenia i zwiększonym ryzykiem raka płuc na poziomie populacji. Wprawdzie mechanizm szkodliwego wpływu PM na zdrowie nie został dobrze poznany, jednak podejrzewa się, że ma miejsce uszkodzenie struktur komórkowych poprzez wolne rodniki tlenowe. Naukowcy z finansowanego przez UE projektu EPIGENAIR (Epigenomic markers for air pollution-induced health effects) postanowili sprawdzić, czy PM powoduje zmiany w ekspresji genów poprzez zaburzanie działania maszynerii epigenetycznej. Badania epidemiologiczne sugerują, że zanieczyszczenie powietrza cząstkami wpływa na metylację DNA jako całości i na poziomie genu. Konsorcjum EPIGENAIR analizowało dane dotyczące metylacji DNA w odniesieniu do szacowanego narażenia na zanieczyszczenie powietrza. Uczeni korzystali z macierzy metylacji, aby móc oznaczyć poziomy metylacji ponad 480 000 loci w całym genomie. Zanieczyszczenie powietrza szacowano w modelach regresji użytkowania terenu. Wyniki wskazują, że zwiększone narażenie na tlenek azotu wiąże się z obniżenie metylacji o zaburzeniem ogólnych jej wzorców w całym DNA. Co ciekawe, w analizie próbek od dzieci przeprowadzonej w badaniu Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC) wykryto podobne wzorce w krwi pępowinowej noworodków i krwi dzieci w wieku 15 lat. Natomiast u dzieci siedmioletnich ten wzorzec był odwrócony. Bliższa analiza regionów DNA ze zmianami metylacji po narażeniu na zanieczyszczone powietrze sugeruje, że takie zmiany nie są prawdopodobnie zbyt stabilne. Podsumowując, odkrycia uczestników badania EPIGENAIR zapewniają fundamentalną wiedzę o molekularnych skutkach zanieczyszczeń powietrza. Jako że metylacja DNA chroni genom i obniżenie jej poziomu może prowadzić do jego niestabilności, uzyskane wyniki potwierdzają rolę zanieczyszczeń powietrza w rozwoju nowotworów złośliwych.
Słowa kluczowe
Zanieczyszczenie powietrza, epigenetyka, cząstki stałe, tlenek azotu, rak płuc, metylacja DNA
