يتغير الحمض النووي DNA/RNA بسبب التعرض للزئبق قبل الولادة
في تقرير إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) المكون من 186 صفحة حول "الأدلة الوبائية على الآثار الصحية الضارة المبلغ عنها فيما يتعلق بالزئبق الناتج عن ملغم الأسنان: دراسة منهجية (2010 - حتى الآن)، والصادر في سبتمبر 2019، سُحبت عدة نقاط. من بينها عدم وجود أي تقارير عن آثار الزئبق على الحمض النووي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA). من المعروف أن التغيرات في الحمض النووي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA) يمكن أن تؤدي إلى اضطرابات وراثية ومشاكل في النمو وزيادة خطر الإصابة بالسرطان وأمراض أخرى. منذ عام 2019، أُجريت أبحاث أكثر تعمقًا في هذا المجال. نقدم هنا ملخصًا لنتائج تحليل تلوي للأبحاث المتاحة حول آثار الزئبق على التعرض قبل الولادة، بالإضافة إلى ملخصات من بعض الدراسات الفردية ذات الصلة.
لوزانو، مانويل، بول يوسفي، كارين بروبيرج، راكيل سولير-بلاسكو، شيهيرو مياشيتا، جيانكارلو بيسي، وو جين كيم، وآخرون. "التغيرات في مثيلة الحمض النووي المرتبطة بالتعرض للزئبق قبل الولادة: تحليل تلوي للدراسات المستقبلية من اتحاد PACE.”البحوث البيئية 204، رقم. الجزء ب (مارس 2022): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.
يتناول هذا التحليل التلوي، المنشور عام ٢٠٢٢، تغيرات مثيلة الحمض النووي المرتبطة بالتعرض للزئبق قبل الولادة. يؤثر الزئبق على مثيلة الحمض النووي، وهي آلية وراثية حيوية تُنظّم التعبير الجيني. تُقدّم نتائج دراسات الأتراب المُستقبلية دليلاً على تغيرات كبيرة في أنماط مثيلة الحمض النووي المرتبطة بالتعرض للزئبق قبل الولادة. تُظهر مواقع CpG مُحددة تغيرات في حالة مثيلتها بسبب التعرض للزئبق، مما يُؤكد قدرة هذا المُركّب على التأثير بشكل عميق ومستمر على تنظيم الجينات طوال فترة النمو.
من النتائج الرئيسية لهذا التحليل التلوي تغير عملية المثيلة في المواقع المرتبطة بجين الباراوكسوناز 1 (PON1) لدى الرضع المعرضين للزئبق في الرحم. تشير الأبحاث إلى أن تغيرات المثيلة في هذه المواقع لوحظت في البداية في دم الحبل السري، وأظهرت مستويات متفاوتة من الاستمرارية، مما يشير إلى أن التعرض للزئبق قد يكون له آثار طويلة المدى على أنماط مثيلة الحمض النووي. وقد وُجد أن علامات المثيلة المرتبطة بجين PON1 تستمر حتى مرحلة الطفولة المبكرة.
بالإضافة إلى جينات محددة مثل PON1، تشير الآثار الأوسع لهذه التغيرات في مثيلة الحمض النووي إلى اضطرابات محتملة في مسارات الإجهاد الأيضي والتأكسدي المرتبطة بالتعرض للزئبق. قد تؤدي هذه التغيرات في أنماط مثيلة الحمض النووي إلى تغيرات في التعبير الجيني تُعرّض الأفراد لنتائج صحية مختلفة، بما في ذلك مشاكل النمو العصبي وغيرها من الأمراض المزمنة. يُبرز هذا أهمية فهم التأثيرات فوق الجينية للمواد السامة البيئية مثل الزئبق، وخاصةً خلال فترات النمو الحساسة مثل التعرض قبل الولادة.
وبشكل عام، تشير الأدلة الحالية إلى أن الزئبق يشكل عامل خطر بيئي كبير يمكن أن يسبب تغييرات جينية من خلال تعديلات مثيلة الحمض النووي، وبالتالي التأثير على التعبير الجيني وقد يؤدي إلى نتائج صحية سلبية طوال دورة الحياة.
باكولسكي، كيلي م، هواجين لي، جيسون آي فينبيرج، إلين إم ويلز، شانون براون، جولي بي هيربستمان، فرانك آر ويتر، وآخرون.يرتبط تركيز الزئبق قبل الولادة بالتغيرات في مثيلة الحمض النووي في منطقة TCEANC2 عند الأطفال حديثي الولادة.”المجلة الدولية لعلم الأوبئة 44، رقم 4 (أغسطس 2015): 1249-62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.
تبحث هذه الدراسة في العلاقة بين التعرض للزئبق قبل الولادة وتأثيره اللاحق على مثيلة الحمض النووي، مع التركيز بشكل خاص على جين TCEANC2 لدى حديثي الولادة. تؤكد النتائج أن التعرض للزئبق، حتى بتركيزات منخفضة خلال مرحلة النمو قبل الولادة، يرتبط بتغيرات كبيرة في أنماط مثيلة الحمض النووي، مما قد يكون له آثار دائمة على تنظيم الجينات، وقد يؤثر على النتائج الصحية لاحقًا في الحياة.
لاحظ الباحثون أن ارتفاع تركيزات الزئبق في دم الأم يرتبط بزيادة مثيلة الحمض النووي (DNA) في مواقع محددة من CpG ضمن منطقة مُحفِّز TCEANC2. تتميز هذه المنطقة بمشاركتها في عمليات بيولوجية مختلفة، وقد تُؤثِّر تغيرات مثيلة الحمض النووي في التعبير الجيني. تشير الدراسة إلى أن هذه التغيرات قد يكون لها آثار على النمو العصبي، حيث أشارت أبحاث سابقة إلى أن التغيرات في مثيلة الحمض النووي ترتبط بنتائج سلوكية عصبية سلبية، بما في ذلك انخفاض الدرجات الإدراكية ومشاكل سلوكية لدى الأطفال.
بالإضافة إلى ذلك، قد يلعب TCEANC2 دورًا هامًا في العمليات الخلوية، بما في ذلك الاستجابات للضغوط البيئية. تفترض الدراسة أن التغيرات الجينية الملحوظة لدى حديثي الولادة قد تُشكل مؤشرات حيوية لتقييم تأثير التعرضات البيئية قبل الولادة، مثل الزئبق، على نتائج النمو. وبالتالي، تُبرز النتائج إمكانات ميثلة الحمض النووي كآلية تُمارس من خلالها المواد السامة، مثل الزئبق، آثارها خلال فترات النمو الحرجة.
في الختام، يُؤكد هذا البحث على أهمية رصد التعرض للزئبق قبل الولادة والحد منه لحماية الصحة الجينية ونتائج النمو لدى الأبناء. ونظرًا لتأثيرات أنماط مثيلة الحمض النووي المتغيرة على التعبير الجيني وعمليات النمو، فإن فهم هذه العلاقات أمرٌ بالغ الأهمية في مناقشات الصحة العامة حول التعرضات البيئية قبل الولادة.
كارديناس، أندريس، ديفين سي. كويستلر، إي. أندريس هاوسمان، بريان بي. جاكسون، مولي إل. كايل، مارغريت آر. كاراجاس، وكارمن جي مارسيت. "مثيلة الحمض النووي التفاضلية في دم الحبل السري للأطفال المعرضين للزئبق والزرنيخ في الرحم.” علم الوراثة فوق الجينية 10، رقم 6 (2015): 508-15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.
تبحث هذه الدراسة في آثار التعرض للزئبق (Hg) والزرنيخ (As) قبل الولادة على أنماط ميثلة الحمض النووي (DNA) في دم الحبل السري. ركز البحث على فهم كيفية تأثير هذه السموم البيئية على التغيرات الجينية التي قد تؤثر على نمو الجنين، وقد تؤدي إلى نتائج صحية سلبية لدى الأطفال.
تم تحديد عدة مواقع جينومية محددة تحدث فيها مثيلة الحمض النووي التفاضلية استجابةً للتعرض للزئبق والزرنيخ. واكتشف الباحثون أن موقعين بارزين يقعان في جزر CpG لجين غاما-غلوتاميل ترانسفيراز 7 (GGT7) أظهرا فرط مثيلة. يلعب جين GGT7 دورًا حاسمًا في استقلاب الجلوتاثيون، وهو ثلاثي الببتيد يحمي الخلايا من الإجهاد التأكسدي والسمية العصبية، وخاصةً من ميثيل الزئبق. قد يشير فرط مثيلة هذا إلى خلل وظيفي في التعبير عن GGT7، مما قد يؤثر سلبًا على قدرة الرضيع على إزالة سموم المركبات الضارة مثل ميثيل الزئبق، مما قد يزيد من قابلية الإصابة باضطرابات النمو العصبي.
بالإضافة إلى ذلك، ارتبطت أنماط الميثيل التفاضلية بالتفاعل بين الزئبق والزرنيخ، مما يشير إلى أن التعرض المشترك لهاتين المادتين السامتين قد يزيد من تأثيرهما على التغيرات الجينية. تثير هذه النتائج مخاوف بشأن التأثير التراكمي للسموم البيئية خلال المراحل الحرجة من النمو، وتسلط الضوء على الحاجة إلى مزيد من البحث في العواقب الصحية طويلة المدى للتعرض للزئبق والزرنيخ قبل الولادة.
باختصار، تُقدم هذه الدراسة أدلة دامغة على تأثير التعرض للزئبق والزرنيخ قبل الولادة على ميثلة الحمض النووي لدى حديثي الولادة، وخاصةً على الجينات المسؤولة عن عمليات إزالة السموم. يشير فرط ميثلة مواقع جينية محددة إلى آلية محتملة قد تُسهم من خلالها هذه المواد السامة في مخاطر النمو العصبي.
ساندرز، أليسون ب.، هيذر إتش. بوريس، آلان سي. جاست، فاليريا موتا، شيترا أماراسيريواردينا، كاثرين سفينسون، إميلي أوكين، وآخرون. "تغير تعبير miRNA في عنق الرحم أثناء الحمل مرتبط بالتعرض للرصاص والزئبق.” علم الجينوم 7، رقم 6 (2015): 885-96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.
تبحث هذه الدراسة في تأثير التعرض للرصاص والزئبق قبل الولادة على التعبير عن الحمض النووي الريبوزي الدقيق (miRNA) في عنق الرحم، مع التركيز على الآثار المحتملة على نتائج الحمل، مثل الولادة المبكرة. يعتمد البحث على بيانات جُمعت من النساء الحوامل، ويحلل الارتباطات بين التعرض لهذه المعادن الثقيلة والتغيرات في مستويات الحمض النووي الريبوزي الدقيق.
من النتائج الرئيسية أن بعض أنواع miRNAs قد تغيرت بشكل ملحوظ لدى النساء اللاتي لديهن مستويات أعلى من الرصاص في الدم، أو تركيزات عالية من الرصاص في العظام، أو مستويات متزايدة من الزئبق في عينات أظافر القدم. يقدم الباحثون أدلة قوية على أن التعرض للرصاص يرتبط بزيادة مستويات التعبير لبعض أنواع miRNAs، مثل miR-155 وmiR-21، وكلاهما معروف بدورهما في الاستجابات الالتهابية ومسارات الإجهاد الخلوي. ويكتسب هذا أهمية خاصة نظرًا لعلاقة زيادة الالتهاب بخطر الولادة المبكرة ومضاعفات الحمل الأخرى (ساندرز وآخرون، 2015).
بالإضافة إلى ذلك، تُسلّط الدراسة الضوء على أن التعرض للزئبق قد يؤثر بالمثل على أنماط التعبير عن miRNA، على الرغم من أن هذه العلاقة تبدو أقل وضوحًا من تلك المُلاحظة مع الرصاص. تُشير التغييرات في أنماط miRNA إلى مسارات مُحتملة يُمكن أن يُؤدي من خلالها التعرض للمعادن الثقيلة إلى خلل في وظيفة عنق الرحم الطبيعية، مما قد يؤدي إلى نتائج سلبية على الحمل. تُؤكد النتائج على الحاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح الآليات البيولوجية المُرتبطة وإمكانية استخدام هذه miRNAs كمؤشرات حيوية لتقييم المخاطر لدى الحوامل المُعرضات للملوثات البيئية.
وفي الختام، تؤكد الدراسة على الارتباط بين التعرض قبل الولادة للرصاص والزئبق وتغير التعبير عن miRNA في عنق الرحم، مما يوفر رؤى حول كيفية مساهمة هذه التعرضات البيئية في نتائج الحمل السلبية، وخاصة الولادة المبكرة.
