Poluição provoca alterações genéticas que predispõem à asma
[Por Henrique Cortez, do EcoDebate] Exposição pré-natal à poluição do ar parece causar alterações genéticas que predispõem bebês nascituros à asma ao longo de sua vida, de acordo com um novo estudo conduzido por pesquisadores do Centro de Genética Ambiental da Universidade de Cincinnati (Center for Environmental Genetics, University of Cincinnati) e publicada na revista PLoS ONE.
A pesquisa [Relation of DNA Methylation of 5′-CpG Island of ACSL3 to Transplacental Exposure to Airborne Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Childhood Asthma], como outras anteriores, reforça o conhecimento científico de que exposições ambientais podem interagir com os genes, durante períodos-chave do desenvolvimento, podendo predispor a várias doenças ao longo da vida, provavelmente por reprogramação dos tecidos.
O estudo foi realizado com gestantes que portavam um monitor de ar, o qual analisava a exposição das mulheres aos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), um tipo de poluição produzida pela combustão , característica do ar em zonas de tráfego intenso. Os pesquisadores também examinaram a expressão do gene no ACSL3 seus filhos nascituros.
Alta exposição materna aos HPA’s foi significativamente associada a alterações químicas no feto, relacionadas à expressão de ASCL3. Na idade de cinco anos, as crianças que tinham estas mudanças no útero foram significativamente mais propensas a ter asma do que crianças que não tinham. Os pesquisadores acreditam que a poluição do ar provoca alterações na expressão gênica, sem realmente alterar a estrutura do gene em si, como em uma mutação.
Os cientistas sabem que ASCL3 é expressa no pulmão e acreditam que ela desempenha um papel no estabelecimento ou na manutenção da estrutura das membranas celulares. Eles ainda não sabem exatamente como a expressão do gene que contribui para o desenvolvimento de asma.
No entanto, o estudo aponta para a possibilidade de utilizar a expressão do ASCL3 para fins de prevenção, tendo em vista que se ele estiver expresso no cordão umbilical poderá indicar que a criança tenha mais probabilidades de desenvolver asma, o que permitirá um acompanhamento médico mais preciso e, se for o caso, a possibilidade de tratá-la precocemente.
O artigo “Relation of DNA Methylation of 5′-CpG Island of ACSL3 to Transplacental Exposure to Airborne Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Childhood Asthma” está disponível para acesso integral no formato HTML. Para acessar o artigo clique aqui.
Para maiores informações transcrevemos, abaixo, o abstract:
Relation of DNA Methylation of 5′-CpG Island of ACSL3 to Transplacental Exposure to Airborne Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Childhood Asthma
Frederica Perera1#, Wan-yee Tang2#, Julie Herbstman1, Deliang Tang1, Linda Levin2, Rachel Miller1,5, Shuk-mei Ho2,3,4*
1 The Columbia Center for Children’s Environmental Health, Columbia University Mailman School of Public Health, New York, New York, United States of America, 2 Department of Environmental Health, University of Cincinnati, Cincinnati, Ohio, United States of America, 3 Center for Environmental Genetics, University of Cincinnati, Cincinnati, Ohio, United States of America, 4 Cancer Center, College of Medicine, University of Cincinnati, Cincinnati, Ohio, United States of America, 5 Division of Pulmonary, Allergy and Critical Care Medicine, Columbia University College of Physicians and Surgeons, New York, New York, United States of America
Abstract Top
In a longitudinal cohort of ~700 children in New York City, the prevalence of asthma (>25%) is among the highest in the US. This high risk may in part be caused by transplacental exposure to traffic-related polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) but biomarkers informative of PAH-asthma relationships is lacking. We here hypothesized that epigenetic marks associated with transplacental PAH exposure and/or childhood asthma risk could be identified in fetal tissues. Mothers completed personal prenatal air monitoring for PAH exposure determination. Methylation sensitive restriction fingerprinting was used to analyze umbilical cord white blood cell (UCWBC) DNA of 20 cohort children. Over 30 DNA sequences were identified whose methylation status was dependent on the level of maternal PAH exposure. Six sequences were found to be homologous to known genes having one or more 5?-CpG island(s) (5?-CGI). Of these, acyl-CoA synthetase long-chain family member 3 (ACSL3) exhibited the highest concordance between the extent of methylation of its 5?-CGI in UCWBCs and the level of gene expression in matched fetal placental tissues in the initial 20 cohort children. ACSL3 was therefore chosen for further investigation in a larger sample of 56 cohort children. Methylation of the ACSL3 5?-CGI was found to be significantly associated with maternal airborne PAH exposure exceeding 2.41 ng/m3 (OR = 13.8; p<0.001; sensitivity = 75%; specificity = 82%) and with a parental report of asthma symptoms in children prior to age 5 (OR = 3.9; p<0.05). Thus, if validated, methylated ACSL3 5?CGI in UCWBC DNA may be a surrogate endpoint for transplacental PAH exposure and/or a potential biomarker for environmentally-related asthma. This exploratory report provides a new blueprint for the discovery of epigenetic biomarkers relevant to other exposure assessments and/or investigations of exposure-disease relationships in birth cohorts. The results support the emerging theory of early origins of later life disease development.
Citation: Perera F, Tang W-y, Herbstman J, Tang D, Levin L, et al. (2009) Relation of DNA Methylation of 5?-CpG Island of ACSL3 to Transplacental Exposure to Airborne Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Childhood Asthma. PLoS ONE 4(2): e4488. doi:10.1371/journal.pone.0004488
Editor: Catherine M. Suter, Victor Chang Cardiac Research Institute, Australia
Received: September 8, 2008; Accepted: December 19, 2008; Published: February 16, 2009
Copyright: © 2009 Perera et al. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
Funding: This work is in part supported by National Institutes of Health grants: ES009600 (FP), ES008977 (FP), ES015905 (FP, SMH, RM, DT), ES013071 (SMH), ES015584 (SMH), and ES006096 (SMH), ES016817 (WYT), the Department of Defense award DAMD W81XWH-06-1-0373 (WYT), the U.S. Environmental Protection Agency award RD-832141(FP), and the New York Community Trust (FP,RM, DT, JH). The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.
Competing interests: The authors have declared that no competing interests exist.
* E-mail: shuk-mei.ho{at}uc.edu
# These authors contributed equally to this work.
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[EcoDebate, 14/05/2009]
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