DNA/RNA wordt veranderd door prenatale blootstelling aan kwik
In het 186 pagina's tellende rapport van de FDA over epidemiologisch bewijs voor de gerapporteerde schadelijke gezondheidseffecten met betrekking tot kwik uit tandheelkundig amalgaam: een systematische literatuur (2010 – heden), dat in september 2019 werd gepubliceerd, stonden verschillende omissies. Een daarvan was het ontbreken van enige rapportage over de effecten van kwik op DNA en RNA. Het is bekend dat veranderingen in DNA/RNA kunnen leiden tot genetische aandoeningen, ontwikkelingsproblemen en een verhoogd risico op kanker en andere ziekten. Sinds 2019 is er veel meer onderzoek op dit gebied gedaan. Hier presenteren we een samenvatting van de resultaten van een meta-analyse van het beschikbare onderzoek naar de effecten van kwik op prenatale blootstelling, evenals samenvattingen van enkele relevante individuele studies.
Lozano, Manuel, Paul Yousefi, Karin Broberg, Raquel Soler-Blasco, Chihiro Miyashita, Giancarlo Pesce, Woo Jin Kim, et al. “Veranderingen in DNA-methylering in verband met prenatale blootstelling aan kwik: een meta-analyse van prospectieve cohortstudies van het PACE Consortium.Milieuonderzoek 204, nr. Pt B (maart 2022): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.
Deze meta-analyse, gepubliceerd in 2022, onderzoekt veranderingen in DNA-methylering die verband houden met prenatale blootstelling aan kwik. Kwik beïnvloedt DNA-methylering, een cruciaal epigenetisch mechanisme dat genexpressie reguleert. Bevindingen uit prospectieve cohortstudies tonen aan dat er significante veranderingen zijn in DNA-methyleringspatronen die verband houden met prenatale blootstelling aan kwik. Specifieke CpG-locaties vertonen veranderingen in hun methyleringsstatus als gevolg van blootstelling aan kwik, wat het potentieel van de stof onderstreept om genregulatie diepgaand en blijvend te beïnvloeden gedurende de ontwikkeling.
Een belangrijke bevinding uit deze meta-analyse is de verandering in methylering op plaatsen die geassocieerd zijn met het Paraoxonase 1-gen (PON1) bij baby's die in utero aan kwik zijn blootgesteld. Onderzoek wijst uit dat veranderingen in methylering op deze plaatsen aanvankelijk werden waargenomen in navelstrengbloed en een wisselende mate van persistentie vertoonden, wat suggereert dat blootstelling aan kwik langetermijngevolgen kan hebben voor DNA-methyleringsprofielen. De methyleringskenmerken die geassocieerd zijn met PON1 bleken tot in de vroege kindertijd aanwezig te zijn.
Naast specifieke genen zoals PON1, suggereren de bredere implicaties van deze veranderingen in DNA-methylering mogelijke verstoringen in metabole en oxidatieve stresspaden die verband houden met blootstelling aan kwik. De veranderingen in DNA-methyleringspatronen kunnen leiden tot veranderingen in genexpressie die individuen vatbaar maken voor verschillende gezondheidsresultaten, waaronder neurologische ontwikkelingsproblemen en andere chronische aandoeningen. Dit onderstreept het belang van inzicht in de epigenetische effecten van giftige stoffen in het milieu zoals kwik, met name tijdens gevoelige ontwikkelingsfasen zoals prenatale blootstelling.
Algemeen genomen wijzen de huidige gegevens erop dat kwik een belangrijke risicofactor is voor het milieu. Het kan epigenetische veranderingen teweegbrengen via veranderingen in de DNA-methylering, en zo de genexpressie beïnvloeden. Dit kan mogelijk leiden tot negatieve gezondheidseffecten gedurende het leven.
Bakulski, Kelly M., HwaJin Lee, Jason I. Feinberg, Ellen M. Wells, Shannon Brown, Julie B. Herbstman, Frank R. Witter, et al. “Prenatale kwikconcentratie hangt samen met veranderingen in DNA-methylering bij TCEANC2 bij pasgeborenen.International Journal of Epidemiology 44, nr. 4 (augustus 2015): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.
Deze studie onderzoekt de relatie tussen prenatale blootstelling aan kwik en de daaropvolgende impact op DNA-methylering, met name gericht op het TCEANC2-gen bij pasgeborenen. De bevindingen benadrukken dat blootstelling aan kwik, zelfs in lage concentraties tijdens de prenatale ontwikkeling, correleert met significante veranderingen in DNA-methyleringspatronen die blijvende effecten kunnen hebben op genregulatie en mogelijk de gezondheid later in het leven beïnvloeden.
De onderzoekers observeerden dat hogere concentraties kwik in maternaal bloed geassocieerd waren met verhoogde DNA-methylering op specifieke CpG-plaatsen binnen de TCEANC2-promotorregio. Deze regio staat bekend om zijn betrokkenheid bij verschillende biologische processen, en veranderingen in methylering kunnen de genexpressie beïnvloeden. De studie suggereert dat dergelijke veranderingen gevolgen kunnen hebben voor de neurologische ontwikkeling, aangezien eerder onderzoek heeft aangetoond dat veranderingen in DNA-methylering verband houden met ongunstige neurogedragsmatige uitkomsten, waaronder lagere cognitieve scores en gedragsproblemen bij kinderen.
Bovendien kan TCEANC2 een belangrijke rol spelen in cellulaire processen, waaronder reacties op omgevingsstressoren. De studie veronderstelt dat de epigenetische veranderingen die bij pasgeborenen worden waargenomen, kunnen dienen als biomarkers voor het evalueren van de impact van prenatale blootstelling aan omgevingsfactoren, zoals kwik, op de ontwikkelingsresultaten. De bevindingen benadrukken dus het potentieel van DNA-methylering als mechanisme waarmee toxische stoffen zoals kwik hun effecten uitoefenen tijdens kritieke fasen van de ontwikkeling.
Concluderend onderstreept dit onderzoek het belang van het monitoren en beperken van prenatale blootstelling aan kwik om de epigenetische gezondheid en ontwikkelingsresultaten van nakomelingen te beschermen. Gezien de implicaties van veranderde DNA-methyleringspatronen voor genexpressie en ontwikkelingsprocessen, is inzicht in deze relaties cruciaal in discussies over volksgezondheid rondom prenatale blootstelling aan het milieu.
Cardenas, Andres, Devin C. Koestler, E. Andres Houseman, Brian P. Jackson, Molly L. Kile, Margaret R. Karagas en Carmen J. Marsit. “Differentiële DNA-methylering in navelstrengbloed van zuigelingen die in utero zijn blootgesteld aan kwik en arseen.Epigenetics 10, nr. 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.
Deze studie onderzoekt de effecten van prenatale blootstelling aan kwik (Hg) en arseen (As) op DNA-methyleringspatronen in navelstrengbloed. Het onderzoek richtte zich op het begrijpen hoe deze giftige stoffen in het milieu epigenetische modificaties kunnen beïnvloeden die de ontwikkeling van de foetus kunnen beïnvloeden en mogelijk tot ongunstige gezondheidsresultaten bij kinderen kunnen leiden.
Er werden verschillende specifieke genomische loci geïdentificeerd waar differentiële DNA-methylering plaatsvindt als reactie op blootstelling aan kwik en arseen. De onderzoekers ontdekten dat twee opvallende loci, gelegen in de CpG-eilanden van het gamma-glutamyltransferase 7-gen (GGT7), hypermethylering vertoonden. Het GGT7-gen speelt een cruciale rol in het metabolisme van glutathion, een tripeptide dat cellen beschermt tegen oxidatieve stress en neurotoxiciteit, met name door methylkwik. Deze hypermethylering kan wijzen op een functionele stoornis in de expressie van GGT7, waardoor het vermogen van het kind om schadelijke stoffen zoals methylkwik te ontgiften mogelijk wordt aangetast, wat de vatbaarheid voor neurologische ontwikkelingsstoornissen zou kunnen vergroten.
Bovendien werden de differentiële methyleringspatronen geassocieerd met de interactie tussen kwik en arseen, wat suggereert dat gelijktijdige blootstelling aan deze twee toxische stoffen hun effecten op epigenetische modificaties kan versterken. De bevindingen geven aanleiding tot bezorgdheid over de cumulatieve impact van omgevingstoxines tijdens kritieke ontwikkelingsfasen en benadrukken de noodzaak van verder onderzoek naar de langetermijngevolgen voor de gezondheid van prenatale blootstelling aan kwik en arseen.
Samenvattend levert deze studie overtuigend bewijs voor de impact van prenatale blootstelling aan kwik en arseen op DNA-methylering bij pasgeborenen, met name genen die betrokken zijn bij ontgiftingsprocessen. De waargenomen hypermethylering van specifieke loci suggereert een mogelijk mechanisme waardoor deze toxische stoffen kunnen bijdragen aan neurologische ontwikkelingsrisico's.
Sanders, Alison P., Heather H. Burris, Allan C. Just, Valeria Motta, Chitra Amarasiriwardena, Katherine Svensson, Emily Oken, et al. “Veranderde miRNA-expressie in de baarmoederhals tijdens de zwangerschap in verband met blootstelling aan lood en kwik.Epigenomics 7, nr. 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.
Deze studie onderzoekt de impact van prenatale blootstelling aan lood en kwik op de expressie van microRNA (miRNA) in de baarmoederhals, met de nadruk op de mogelijke gevolgen voor zwangerschapsuitkomsten, zoals vroeggeboorte. Het onderzoek is gebaseerd op gegevens van zwangere vrouwen en analyseert verbanden tussen blootstelling aan deze zware metalen en veranderingen in miRNA-profielen.
Een belangrijke bevinding is dat specifieke miRNA's significant veranderd waren bij vrouwen met een hoger loodgehalte in het bloed, verhoogde loodconcentraties in de botten of verhoogde kwikgehaltes in teennagelmonsters. De onderzoekers leveren substantieel bewijs dat blootstelling aan lood verband houdt met verhoogde expressieniveaus van bepaalde miRNA's, zoals miR-155 en miR-21. Beide staan erom bekend een rol te spelen bij ontstekingsreacties en cellulaire stresspaden. Dit is met name relevant omdat verhoogde ontstekingen in verband zijn gebracht met het risico op vroeggeboorte en andere zwangerschapscomplicaties (Sanders et al., 2015).
Bovendien benadrukt de studie dat blootstelling aan kwik de expressiepatronen van miRNA's op vergelijkbare wijze kan beïnvloeden, hoewel de relatie minder uitgesproken lijkt dan die waargenomen bij lood. De veranderingen in miRNA-profielen suggereren mogelijke routes waarlangs blootstelling aan zware metalen de normale baarmoederhalsfunctie zou kunnen verstoren, wat mogelijk kan leiden tot ongunstige zwangerschapsuitkomsten. De bevindingen onderstrepen de noodzaak van verder onderzoek om de betrokken biologische mechanismen te verduidelijken en de mogelijkheid te onderzoeken dat deze miRNA's kunnen dienen als biomarkers voor risicobeoordeling bij zwangere populaties die worden blootgesteld aan milieuverontreinigende stoffen.
Concluderend benadrukt het onderzoek het verband tussen prenatale blootstelling aan lood en kwik en veranderde miRNA-expressie in de baarmoederhals. Dit biedt inzicht in hoe deze blootstelling aan omgevingsfactoren kan bijdragen aan negatieve zwangerschapsuitkomsten, met name vroeggeboorte.
