DNA/RNA ถูกเปลี่ยนแปลงโดยการสัมผัสสารปรอทก่อนคลอด
ในรายงานความยาว 186 หน้าขององค์การอาหารและยา (FDA) เกี่ยวกับหลักฐานทางระบาดวิทยาเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ที่รายงานเกี่ยวกับปรอทจากอะมัลกัมทางทันตกรรม: วรรณกรรมเชิงระบบ (ปี 2010 – ปัจจุบัน) ซึ่งเผยแพร่ในเดือนกันยายน 2019 มีการละเว้นข้อมูลหลายรายการ หนึ่งในนั้นคือการขาดการรายงานผลกระทบของปรอทต่อดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ เป็นที่ทราบกันดีว่าการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอ/อาร์เอ็นเอสามารถนำไปสู่ความผิดปกติทางพันธุกรรม ปัญหาพัฒนาการ และเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคมะเร็งและโรคอื่นๆ ตั้งแต่ปี 2019 เป็นต้นมา มีการวิจัยในสาขานี้เพิ่มมากขึ้น ในที่นี้ เราจะนำเสนอสรุปผลการวิเคราะห์อภิมานของงานวิจัยที่มีอยู่เกี่ยวกับผลกระทบของปรอทต่อการสัมผัสสารปรอทก่อนคลอด รวมถึงบทสรุปจากการศึกษาเฉพาะบุคคลที่เกี่ยวข้อง
โลซาโน, มานูเอล, พอล ยูเซฟี, คาริน โบรเบิร์ก, ราเควล โซลเลอร์-บลาสโก, ชิฮิโระ มิยาชิตะ, จานคาร์โล เปสเซ, อูจิน คิม และคณะ -การเปลี่ยนแปลงของการเมทิลเลชันของ DNA ที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสปรอทก่อนคลอด: การวิเคราะห์เชิงอภิมานของการศึกษากลุ่มตัวอย่างที่มีแนวโน้มจาก PACE Consortium” การวิจัยสิ่งแวดล้อม 204, ฉบับที่ Pt B (มีนาคม 2022): 112093. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112093.
การวิเคราะห์อภิมานนี้ ซึ่งตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2022 ศึกษาการเปลี่ยนแปลงเมทิลเลชันของดีเอ็นเอที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสสารปรอทก่อนคลอด ปรอทมีอิทธิพลต่อเมทิลเลชันของดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นกลไกสำคัญทางอีพิเจเนติกส์ที่ควบคุมการแสดงออกของยีน ผลการศึกษาจากการศึกษาแบบโคฮอร์ตเชิงคาดการณ์ล่วงหน้า แสดงให้เห็นหลักฐานการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในรูปแบบเมทิลเลชันของดีเอ็นเอที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสสารปรอทก่อนคลอด ตำแหน่ง CpG เฉพาะแสดงการเปลี่ยนแปลงสถานะเมทิลเลชันอันเนื่องมาจากการสัมผัสสารปรอท ซึ่งเน้นย้ำถึงศักยภาพของสารประกอบนี้ที่จะส่งผลต่อการควบคุมยีนอย่างลึกซึ้งและต่อเนื่องตลอดช่วงพัฒนาการ
ผลการศึกษาเบื้องต้นจากการวิเคราะห์อภิมานนี้คือการเปลี่ยนแปลงของเมทิลเลชันที่ตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับยีนพาราออกโซเนส 1 (PON1) ในทารกที่สัมผัสกับปรอทในครรภ์ งานวิจัยชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของเมทิลเลชันที่ตำแหน่งเหล่านี้พบครั้งแรกในเลือดจากสายสะดือ และแสดงให้เห็นถึงระดับการคงอยู่ที่แตกต่างกัน ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการสัมผัสปรอทอาจส่งผลระยะยาวต่อโปรไฟล์เมทิลเลชันของดีเอ็นเอ พบว่ารอยเมทิลเลชันที่เกี่ยวข้องกับ PON1 ยังคงคงอยู่จนถึงวัยเด็กตอนต้น
นอกจากยีนเฉพาะอย่างเช่น PON1 แล้ว ผลกระทบที่กว้างกว่าของการเปลี่ยนแปลงเมทิลเลชันของดีเอ็นเอเหล่านี้ยังชี้ให้เห็นถึงการหยุดชะงักที่อาจเกิดขึ้นในเส้นทางเมแทบอลิซึมและความเครียดออกซิเดชันที่เชื่อมโยงกับการสัมผัสสารปรอท การเปลี่ยนแปลงรูปแบบเมทิลเลชันของดีเอ็นเออาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนที่ทำให้บุคคลมีแนวโน้มที่จะเกิดผลกระทบต่อสุขภาพต่างๆ รวมถึงปัญหาพัฒนาการทางระบบประสาทและภาวะเรื้อรังอื่นๆ สิ่งนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการทำความเข้าใจผลกระทบทางเอพิเจเนติกส์ของสารพิษในสิ่งแวดล้อม เช่น ปรอท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาพัฒนาการที่ละเอียดอ่อน เช่น การสัมผัสสารปรอทก่อนคลอด
โดยรวมแล้ว หลักฐานปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าปรอทเป็นปัจจัยเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเอพิเจเนติกส์ผ่านการเปลี่ยนแปลงเมทิลเลชันของ DNA จึงส่งผลต่อการแสดงออกของยีนและอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ด้านสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ตลอดช่วงชีวิต
Bakulski, Kelly M., HwaJin Lee, Jason I. Feinberg, Ellen M. Wells, Shannon Brown, Julie B. Herbstman, Frank R. Witter และคณะ “ความเข้มข้นของปรอทก่อนคลอดมีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของการเมทิลเลชันของ DNA ที่ TCEANC2 ในเด็กแรกเกิด” วารสารระบาดวิทยานานาชาติ 44, ฉบับที่ 4 (สิงหาคม 2015): 1249–62. https://doi.org/10.1093/ije/dyv032.
งานวิจัยนี้ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างการได้รับสารปรอทก่อนคลอดและผลกระทบต่อกระบวนการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งยีน TCEANC2 ในทารกแรกเกิด ผลการวิจัยเน้นย้ำว่าการได้รับสารปรอทแม้ในความเข้มข้นต่ำในช่วงพัฒนาการก่อนคลอด ก็มีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในรูปแบบเมทิลเลชันของดีเอ็นเอ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการควบคุมยีนในระยะยาว และอาจส่งผลต่อสุขภาพในระยะยาว
นักวิจัยพบว่าความเข้มข้นของปรอทที่สูงขึ้นในเลือดมารดาสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอที่ตำแหน่ง CpG เฉพาะภายในบริเวณโปรโมเตอร์ TCEANC2 บริเวณนี้มีความโดดเด่นในเรื่องการมีส่วนร่วมในกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ และการเปลี่ยนแปลงของการเมทิลเลชันอาจเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีน การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอาจส่งผลต่อพัฒนาการทางระบบประสาท เนื่องจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ระบุว่าการเปลี่ยนแปลงของการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอเชื่อมโยงกับผลลัพธ์ทางระบบประสาทและพฤติกรรมที่ไม่พึงประสงค์ รวมถึงคะแนนทางปัญญาที่ต่ำลงและปัญหาพฤติกรรมในเด็ก
นอกจากนี้ TCEANC2 อาจมีบทบาทสำคัญในกระบวนการของเซลล์ รวมถึงการตอบสนองต่อปัจจัยกดดันจากสิ่งแวดล้อม การศึกษานี้ตั้งสมมติฐานว่าการเปลี่ยนแปลงทางเอพิเจเนติกส์ที่สังเกตพบในทารกแรกเกิดสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับการประเมินผลกระทบของการสัมผัสสิ่งแวดล้อมก่อนคลอด เช่น ปรอท ต่อผลลัพธ์ของการพัฒนา ดังนั้น ผลการวิจัยจึงเน้นย้ำถึงศักยภาพของการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นกลไกที่ทำให้สารพิษ เช่น ปรอท ออกฤทธิ์ในช่วงสำคัญของการพัฒนา
โดยสรุป งานวิจัยนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการติดตามและบรรเทาการสัมผัสสารปรอทก่อนคลอดเพื่อปกป้องสุขภาพทางเอพิเจเนติกส์และผลลัพธ์ด้านพัฒนาการในลูกหลาน เมื่อพิจารณาถึงผลกระทบของรูปแบบเมทิลเลชันของดีเอ็นเอที่เปลี่ยนแปลงไปต่อการแสดงออกของยีนและกระบวนการพัฒนาการ การทำความเข้าใจความสัมพันธ์เหล่านี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในการอภิปรายด้านสาธารณสุขเกี่ยวกับการสัมผัสสารปรอทในสิ่งแวดล้อมก่อนคลอด
คาร์เดนาส, แอนเดรส, เดวิน ซี. โคสต์เลอร์, อี. แอนเดรส เฮาส์แมน, ไบรอัน พี. แจ็คสัน, มอลลี่ แอล. ไคล์, มาร์กาเร็ต อาร์. คารากัส และคาร์เมน เจ. มาร์ซิต -การเมทิลเลชันของ DNA ที่แตกต่างกันในเลือดจากสายสะดือของทารกที่สัมผัสกับปรอทและสารหนูในครรภ์Epigenetics 10, ฉบับที่ 6 (2015): 508–15. https://doi.org/10.1080/15592294.2015.1046026.
การศึกษานี้ศึกษาผลกระทบของการสัมผัสสารปรอท (Hg) และสารหนู (As) ก่อนคลอดต่อรูปแบบการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอในเลือดจากสายสะดือ งานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่การทำความเข้าใจว่าสารพิษในสิ่งแวดล้อมเหล่านี้อาจมีอิทธิพลต่อการดัดแปลงทางอีพิเจเนติกส์ที่ส่งผลต่อพัฒนาการของทารกในครรภ์และอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ต่อสุขภาพของเด็กได้อย่างไร
มีการระบุตำแหน่งจีโนมเฉพาะหลายตำแหน่งที่เมทิลเลชันของดีเอ็นเอที่แตกต่างกันเกิดขึ้นจากการสัมผัสกับสารปรอทและสารหนู นักวิจัยค้นพบว่าตำแหน่งที่โดดเด่นสองตำแหน่งซึ่งอยู่ในหมู่เกาะ CpG ของยีน Gamma-Glutamyltransferase 7 (GGT7) แสดงภาวะไฮเปอร์เมทิลเลชัน ยีน GGT7 มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญกลูตาไธโอน ซึ่งเป็นไตรเปปไทด์ที่ปกป้องเซลล์จากความเครียดออกซิเดชันและความเป็นพิษต่อระบบประสาท โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากเมทิลเมอร์คิวรี ภาวะไฮเปอร์เมทิลเลชันนี้อาจบ่งชี้ถึงความบกพร่องในการทำงานของการแสดงออกของ GGT7 ซึ่งอาจส่งผลต่อความสามารถของทารกในการล้างพิษสารประกอบอันตราย เช่น เมทิลเมอร์คิวรี ซึ่งอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อความผิดปกติทางพัฒนาการทางระบบประสาท
นอกจากนี้ รูปแบบเมทิลเลชันที่แตกต่างกันยังเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาระหว่างปรอทและสารหนู ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการสัมผัสสารพิษทั้งสองชนิดนี้ร่วมกันอาจขยายผลต่อการดัดแปลงทางอีพิเจเนติกส์ ผลการวิจัยนี้ก่อให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบสะสมของสารพิษในสิ่งแวดล้อมในช่วงสำคัญของการพัฒนา และเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาวจากการสัมผัสสารปรอทและสารหนูก่อนคลอด
โดยสรุป การศึกษานี้ให้หลักฐานที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับผลกระทบของการได้รับสารปรอทและสารหนูก่อนคลอดต่อกระบวนการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอในทารกแรกเกิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ส่งผลต่อยีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการกำจัดสารพิษ ภาวะเมทิลเลชันเกินระดับที่สังเกตพบในโลคัสเฉพาะชี้ให้เห็นถึงกลไกที่อาจเป็นไปได้ที่สารพิษเหล่านี้อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อพัฒนาการทางระบบประสาท
แซนเดอร์ส, อลิสัน พี., เฮเธอร์ เอช. เบอร์ริส, อัลลัน ซี. จัสต์, วาเลเรีย มอตตา, จิตรา อมราสิริวาร์เดนา, แคทเธอรีน สเวนสัน, เอมิลี่ โอเคน และคณะ -การเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของ miRNA ในปากมดลูกระหว่างการตั้งครรภ์เกี่ยวข้องกับการสัมผัสสารตะกั่วและปรอทEpigenomics 7, ฉบับที่ 6 (2015): 885–96. https://doi.org/10.2217/epi.15.54.
การศึกษานี้ศึกษาผลกระทบของการสัมผัสสารตะกั่วและปรอทก่อนคลอดต่อการแสดงออกของไมโครอาร์เอ็นเอ (miRNA) ในปากมดลูก โดยมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อผลลัพธ์ของการตั้งครรภ์ เช่น การคลอดก่อนกำหนด งานวิจัยนี้ใช้ข้อมูลที่รวบรวมจากหญิงตั้งครรภ์ เพื่อวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างการสัมผัสโลหะหนักเหล่านี้กับการเปลี่ยนแปลงของโปรไฟล์ miRNA
การค้นพบที่สำคัญคือ ไมโครอาร์เอ็นเอเฉพาะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในผู้หญิงที่มีระดับตะกั่วในเลือดสูงขึ้น มีความเข้มข้นของตะกั่วในกระดูกสูงขึ้น หรือมีระดับปรอทในตัวอย่างเล็บเท้าสูงขึ้น นักวิจัยได้ให้หลักฐานที่ชัดเจนว่าการสัมผัสตะกั่วมีความเชื่อมโยงกับระดับการแสดงออกของไมโครอาร์เอ็นเอบางชนิดที่เพิ่มขึ้น เช่น miR-155 และ miR-21 ซึ่งทั้งสองชนิดนี้มีบทบาทในการตอบสนองต่อการอักเสบและกระบวนการความเครียดของเซลล์ ประเด็นนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่ง เนื่องจากการอักเสบที่เพิ่มขึ้นมีส่วนเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงของการคลอดก่อนกำหนดและภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ ของการตั้งครรภ์ (Sanders et al., 2015)
นอกจากนี้ การศึกษายังเน้นย้ำว่าการสัมผัสสารปรอทอาจส่งผลต่อรูปแบบการแสดงออกของ miRNA ในลักษณะเดียวกัน แม้ว่าความสัมพันธ์ดังกล่าวจะดูไม่เด่นชัดเท่ากับที่พบในตะกั่ว การเปลี่ยนแปลงในโปรไฟล์ miRNA ชี้ให้เห็นถึงวิถีทางที่เป็นไปได้ที่การสัมผัสโลหะหนักอาจรบกวนการทำงานของปากมดลูกตามปกติ ซึ่งอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ในการตั้งครรภ์ ผลการศึกษานี้เน้นย้ำถึงความจำเป็นที่ต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อชี้แจงกลไกทางชีวภาพที่เกี่ยวข้อง และศักยภาพของ miRNA เหล่านี้ในการทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับการประเมินความเสี่ยงในกลุ่มประชากรหญิงตั้งครรภ์ที่สัมผัสกับมลพิษทางสิ่งแวดล้อม
โดยสรุป การศึกษานี้เน้นย้ำถึงความสัมพันธ์ระหว่างการสัมผัสสารตะกั่วและปรอทก่อนคลอดกับการแสดงออกของ miRNA ที่เปลี่ยนแปลงไปในปากมดลูก โดยให้ความเข้าใจว่าการสัมผัสสิ่งแวดล้อมเหล่านี้อาจส่งผลต่อผลลัพธ์เชิงลบของการตั้งครรภ์โดยเฉพาะการคลอดก่อนกำหนดได้อย่างไร
