Il DNA/RNA viene alterato dall'esposizione prenatale al mercurio
Nel rapporto di 186 pagine della FDA sulle prove epidemiologiche sugli effetti avversi sulla salute segnalati in relazione al mercurio da amalgama dentale: una letteratura sistematica (2010 – presente), pubblicato a settembre 2019, sono state riscontrate diverse omissioni. Una di queste era la mancanza di qualsiasi segnalazione sugli effetti del mercurio su DNA e RNA. È noto che alterazioni nel DNA/RNA possono portare a malattie genetiche, problemi di sviluppo e aumentare il rischio di cancro e altre malattie. Dal 2019, sono state condotte molte più ricerche in questo ambito. Qui presentiamo una sintesi dei risultati di una meta-analisi delle ricerche disponibili sugli effetti del mercurio sull'esposizione prenatale, nonché sintesi di alcuni singoli studi pertinenti.
Lozano, Manuel, Paul Yousefi, Karin Broberg, Raquel Soler-Blasco, Chihiro Miyashita, Giancarlo Pesce, Woo Jin Kim, et al. “Cambiamenti nella metilazione del DNA associati all'esposizione prenatale al mercurio: una meta-analisi di studi di coorte prospettici del consorzio PACE.” Environmental Research 204, n. Pt B (marzo 2022): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.
Questa meta-analisi, pubblicata nel 2022, esamina i cambiamenti nella metilazione del DNA associati all'esposizione prenatale al mercurio. Il mercurio influenza la metilazione del DNA, un meccanismo epigenetico cruciale che regola l'espressione genica. I risultati di studi di coorte prospettici forniscono prove di cambiamenti significativi nei modelli di metilazione del DNA associati all'esposizione prenatale al mercurio. Specifici siti CpG mostrano alterazioni nel loro stato di metilazione dovute all'esposizione al mercurio, sottolineando il potenziale del composto di influenzare la regolazione genica in modo profondo e persistente durante lo sviluppo.
Un risultato primario di questa meta-analisi è l'alterazione della metilazione nei siti associati al gene Paraoxonase 1 (PON1) nei neonati esposti al mercurio in utero. La ricerca indica che i cambiamenti nella metilazione in questi siti sono stati inizialmente osservati nel sangue del cordone ombelicale e hanno dimostrato diversi livelli di persistenza, suggerendo che l'esposizione al mercurio può avere implicazioni a lungo termine sui profili di metilazione del DNA. È stato riscontrato che i segni di metilazione associati a PON1 persistono fino alla prima infanzia.
Oltre a geni specifici come PON1, le implicazioni più ampie di queste alterazioni della metilazione del DNA suggeriscono potenziali alterazioni nei percorsi metabolici e dello stress ossidativo legati all'esposizione al mercurio. Le alterazioni nei modelli di metilazione del DNA possono portare a cambiamenti nell'espressione genica che predispongono gli individui a vari esiti per la salute, tra cui problemi di neurosviluppo e altre condizioni croniche. Ciò evidenzia l'importanza di comprendere gli effetti epigenetici di sostanze tossiche ambientali come il mercurio, soprattutto durante finestre di sviluppo delicate come l'esposizione prenatale.
Nel complesso, le prove attuali indicano il mercurio come un importante fattore di rischio ambientale che può indurre cambiamenti epigenetici attraverso alterazioni della metilazione del DNA, influenzando così l'espressione genica e potenzialmente portando a esiti negativi per la salute durante tutto il corso della vita.
Bakulski, Kelly M., HwaJin Lee, Jason I. Feinberg, Ellen M. Wells, Shannon Brown, Julie B. Herbstman, Frank R. Witter, et al. “La concentrazione prenatale di mercurio è associata a cambiamenti nella metilazione del DNA a livello di TCEANC2 nei neonati.” International Journal of Epidemiology 44, n. 4 (agosto 2015): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.
Questo studio indaga la relazione tra l'esposizione prenatale al mercurio e il suo successivo impatto sulla metilazione del DNA, concentrandosi in particolare sul gene TCEANC2 nei neonati. I risultati sottolineano che l'esposizione al mercurio, anche a basse concentrazioni durante lo sviluppo prenatale, è correlata a cambiamenti significativi nei modelli di metilazione del DNA che potrebbero avere effetti duraturi sulla regolazione genica e potenzialmente influenzare gli esiti di salute in età adulta.
I ricercatori hanno osservato che concentrazioni più elevate di mercurio nel sangue materno erano associate a un aumento della metilazione del DNA in specifici siti CpG all'interno della regione del promotore TCEANC2. Questa regione è nota per il suo coinvolgimento in vari processi biologici e alterazioni della metilazione potrebbero alterare l'espressione genica. Lo studio suggerisce che tali alterazioni potrebbero avere implicazioni per lo sviluppo neurologico, poiché ricerche precedenti hanno indicato che alterazioni della metilazione del DNA sono collegate a esiti neurocomportamentali avversi, tra cui punteggi cognitivi più bassi e problemi comportamentali nei bambini.
Inoltre, TCEANC2 potrebbe svolgere un ruolo significativo nei processi cellulari, comprese le risposte agli stress ambientali. Lo studio ipotizza che i cambiamenti epigenetici osservati nei neonati potrebbero fungere da biomarcatori per valutare l'impatto dell'esposizione ambientale prenatale, come il mercurio, sugli esiti dello sviluppo. Pertanto, i risultati evidenziano il potenziale della metilazione del DNA come meccanismo attraverso il quale sostanze tossiche come il mercurio esercitano i loro effetti durante periodi critici dello sviluppo.
In conclusione, questa ricerca sottolinea l'importanza di monitorare e mitigare l'esposizione prenatale al mercurio per salvaguardare la salute epigenetica e gli esiti dello sviluppo della prole. Date le implicazioni dei modelli alterati di metilazione del DNA sull'espressione genica e sui processi di sviluppo, la comprensione di queste relazioni è fondamentale nelle discussioni sulla salute pubblica relative all'esposizione ambientale prenatale.
Cardenas, Andres, Devin C. Koestler, E. Andres Houseman, Brian P. Jackson, Molly L. Kile, Margaret R. Karagas e Carmen J. Marsit. “Metilazione differenziale del DNA nel sangue del cordone ombelicale di neonati esposti a mercurio e arsenico in utero.” Epigenetica 10, n. 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.
Questo studio indaga gli effetti dell'esposizione prenatale a mercurio (Hg) e arsenico (As) sui modelli di metilazione del DNA nel sangue del cordone ombelicale. La ricerca si è concentrata sulla comprensione di come questi tossici ambientali possano influenzare le modificazioni epigenetiche che possono influenzare lo sviluppo fetale e potenzialmente portare a esiti negativi per la salute nei bambini.
Sono stati identificati diversi loci genomici specifici in cui si verifica una metilazione differenziale del DNA in risposta all'esposizione a mercurio e arsenico. I ricercatori hanno scoperto che due loci importanti, situati nelle isole CpG del gene della gamma-glutamiltransferasi 7 (GGT7), presentavano ipermetilazione. Il gene GGT7 svolge un ruolo cruciale nel metabolismo del glutatione, un tripeptide che protegge le cellule dallo stress ossidativo e dalla neurotossicità, in particolare dal metilmercurio. Questa ipermetilazione potrebbe indicare una compromissione funzionale nell'espressione di GGT7, che potrebbe compromettere la capacità del neonato di disintossicarsi da composti nocivi come il metilmercurio, il che potrebbe aumentare la suscettibilità ai disturbi dello sviluppo neurologico.
Inoltre, i diversi modelli di metilazione sono stati associati all'interazione tra mercurio e arsenico, suggerendo che la co-esposizione a questi due agenti tossici possa amplificarne gli effetti sulle modificazioni epigenetiche. I risultati sollevano preoccupazioni circa l'impatto cumulativo delle tossine ambientali durante le fasi critiche dello sviluppo e sottolineano la necessità di ulteriori indagini sulle conseguenze a lungo termine sulla salute dell'esposizione prenatale a mercurio e arsenico.
In sintesi, questo studio fornisce prove convincenti dell'impatto dell'esposizione prenatale a mercurio e arsenico sulla metilazione del DNA nei neonati, in particolare sui geni coinvolti nei processi di detossificazione. L'ipermetilazione osservata di specifici loci suggerisce un potenziale meccanismo attraverso il quale queste sostanze tossiche potrebbero contribuire ai rischi per lo sviluppo neurologico.
Sanders, Alison P., Heather H. Burris, Allan C. Just, Valeria Motta, Chitra Amarasiriwardena, Katherine Svensson, Emily Oken, et al. “Espressione alterata di miRNA nella cervice durante la gravidanza associata all'esposizione a piombo e mercurio.” Epigenomica 7, n. 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.
Questo studio indaga l'impatto dell'esposizione prenatale a piombo e mercurio sull'espressione dei microRNA (miRNA) nella cervice, concentrandosi sulle potenziali implicazioni per gli esiti della gravidanza, come il parto pretermine. La ricerca si basa su dati raccolti da donne in gravidanza, analizzando le associazioni tra l'esposizione a questi metalli pesanti e le alterazioni nei profili dei miRNA.
Una scoperta chiave è che specifici miRNA risultavano significativamente alterati nelle donne con livelli più elevati di piombo nel sangue, elevate concentrazioni di piombo nelle ossa o livelli più elevati di mercurio nei campioni di unghie dei piedi. I ricercatori forniscono prove sostanziali che l'esposizione al piombo è collegata a livelli di espressione più elevati di alcuni miRNA, come miR-155 e miR-21, entrambi noti per svolgere un ruolo nelle risposte infiammatorie e nei percorsi di stress cellulare. Ciò è particolarmente rilevante poiché un aumento dell'infiammazione è stato implicato nel rischio di parto pretermine e di altre complicazioni della gravidanza (Sanders et al., 2015).
Inoltre, lo studio evidenzia che l'esposizione al mercurio può influenzare in modo simile i modelli di espressione dei miRNA, sebbene la relazione appaia meno pronunciata rispetto a quella osservata con il piombo. Le alterazioni nei profili dei miRNA suggeriscono potenziali percorsi attraverso i quali l'esposizione a metalli pesanti potrebbe compromettere la normale funzione cervicale, con possibili esiti avversi della gravidanza. I risultati sottolineano la necessità di ulteriori ricerche per chiarire i meccanismi biologici coinvolti e il potenziale di questi miRNA come biomarcatori per la valutazione del rischio nelle popolazioni in gravidanza esposte a inquinanti ambientali.
In conclusione, lo studio sottolinea l'associazione tra l'esposizione prenatale al piombo e al mercurio e l'espressione alterata dei miRNA nella cervice, fornendo informazioni su come queste esposizioni ambientali possano contribuire a esiti negativi della gravidanza, in particolare al parto pretermine.
