„Rozmowa receptorów” ER – AhR i epigenetyczna pamięć. Mechanizm adaptacyjny czy wzrost toksyczności środowiskowych zanieczyszczeń?
Ładowanie...
Data wydania
2011
Autorzy
Tytuł czasopisma
ISSN
eISSN
Tytuł tomu
ISBN
978-83-7571-195-0
eISBN
Wydawca
Oficyna Wydawnicza AFM
Abstrakt
Wiedza na temat szkodliwości związków chemicznych zawartych we wdychanym powietrzu a także
innych ksenobiotyków środowiskowych jest coraz szersza. Skutkuje to wprowadzeniem regulacji
prawnych wymuszających ograniczanie emisji zanieczyszczeń do środowiska. Szkodliwość zdrowotną
zanieczyszczeń potwierdzają zarówno badania epidemiologiczne, jak i badania laboratoryjne. Bardzo
często konsekwencje tego wpływu obserwujemy dopiero po latach. Najlepszym tego przykładem jest
wzrost ryzyka chorób dróg oddechowych, będących bezpośrednim efektem narażenia na wysokie stężenia
zanieczyszczeń w powietrzu, ale także chorób chronicznych, których ryzyko wydaje się odzwierciedlać
wpływ środowiska w okresie płodowym. Do niedawna głównym obszarem badań była ocena
wielkości tego ryzyka na podstawie statystycznych analiz zależności przyczynowo-skutkowych. Szybki
rozwój biologii molekularnej spowodował, że skoncentrowano się także na zmianach, jakie zanieczyszczenia
indukują w szlakach metabolicznych i procesach sygnalizacyjnych w komórce. Pozwoliło
to dostrzec nie tylko negatywne skutki zanieczyszczeń, ale także pewne korzystne efekty wynikające
z uruchomienia przez organizm procesów adaptacyjnych. Najwięcej uwagi poświęca się interakcji
między receptorami aktywowanymi przez zanieczyszczenia środowiska (AhR), a receptorami estrogenowymi
(ER) i skutkom, jakie ta „rozmowa receptorów” (ang. cross-talk) wywołuje w ekspresji genów
docelowych dla tych receptorów. Zanieczyszczenia środowiska mogą wywoływać zmiany w ekspresji
genów zaburzając mechanizm dziedziczenia pozagenowego, zwanego dziedziczeniem epigenetycznym.
Zmiany te – jeśli wystąpią w bardzo wczesnym okresie życia płodowego – mogą utrzymywać
się w kolejnych pokoleniach, dzięki nośnikom pamięci genetycznej, jaką jest np. metylacja DNA.
W zależności od tego, w których genach dochodzi do wyciszenia ekspresji, zjawisko to może wpływać
na biologiczne funkcje organizmu, zwiększając przystosowanie do zmieniającego się środowiska, ale
może także zwiększać wrażliwość na rozwój chorób chronicznych w życiu dorosłym, ustanawiając
pewien wzór ekspresji genów na etapie rozwoju zarodkowego.
Knowledge of the harmful effect of air pollution and other environmental xenobiotics is getting broader.
This leads to the introduction of mandatory legal regulations limiting the emission of pollutants
into the environment. Health harmfulness of pollution is confirmed by both epidemiological and laboratory
studies. The consequences of this harmful effect is not only observed almost immediately after
the exposure but also after many years. The best example is an increase in the risk of respiratory symptoms
which constitute a direct effect of the exposure to high concentration of air pollutants. Chronic
conditions occure in adult life can also be caused by the exposure experience during the fetal growth
or perinatal period. Until recently, the main area of study was to assess the magnitude of this risk by
using statistical analysis. The rapid development of molecular biology allows to focus on the changes
that environmental pollution induces in the metabolic pathways and signaling processes in the cell.
Therefore, it become possibles to see not only the harmful effects of pollution, but also certain beneficial
effects resulting from the induction of adaptive processes in the body. Most attention is paid to the
interaction between the receptors activated by environmental pollution (AhR) and estrogen receptors
(ER). The effects of this „cross-talk” between receptors influence the expression of their target genes.
Environmental exposure can also influence the gene expression profile due to epigenetic mechanism.
These changes if they occur very early in fetal life, may persist in subsequent generations through
genetic memory kept by the DNA methylation pattern. This phenomenon can affect the biological
functions by increasing adaptation to the environment fluctuation or enhancing susceptibility to the
development of chronic diseases in adult life.
Opis
Praca recenzowana / Peer-reviewed paper
Słowa kluczowe
zanieczyszczenia środowiska, węglowodorowy receptor arylowy, AhR, receptor estrogenowy, ER, procesy epigenetyczne, metylacja DNA, environmental pollution, aryl hydrocarbon receptor, estrogen receptor, epigenetic processes, DNA methylation
Źródło
W: Środowisko a gospodarka hormonalna u kobiet Cz.1 i 2. (red.) Maria Kapiszewska. Kraków: Oficyna Wydawnicza AFM, 2011, s. 227-244.