Influenza dei metalli tossicologicamente rilevanti sulla regolazione epigenetica umana

“Sostanze tossiche ambientali come i metalli tossici possono alterare caratteristiche regolamentazioni epigenetiche come la metilazione del DNA, la modifica dell’istone e l’espressione dell’RNA non codificante. I metalli pesanti influenzano l’espressione genica mediante meccanismi epigenetici e direttamente legandosi a vari elementi di risposta ai metalli nei promotori del gene target. Considerato il ruolo delle alterazioni epigenetiche nei geni di regolazione, è possibile utilizzare alterazioni epigenetiche indotte da metalli tossici come fattori informativi nel processo di valutazione dei rischi. Qui ci concentriamo sui recenti progressi nella comprensione dei cambiamenti epigenetici, dell’espressione genica e degli effetti biologici indotti da metalli tossici.”

“… Inoltre, la metilazione del DNA è associata al cancro, malattia di Alzheimer, diabete, aterosclerosi, atassia di Friedrich, immunodeficienza, artrite reumatoide, sclerosi multipla e lupus eritematoso sistemico. …”

“… La crescente evidenza che vari fattori ambientali influenzano alterazioni epigenetiche suggerisce che l’influenza dell’ambiente su un organismo a livello molecolare può estendersi ben oltre le interazioni con la sequenza del DNA. Ad oggi, i lavori emergenti sono stati focalizzati per affrontare l’effetto delle esposizioni ambientali sulle modificazioni dell’istone e l’espressione di miRNA, nonché la metilazione del DNA. Questa revisione mette in evidenza le prove attuali che le alterazioni epigenetiche sono associate all’esposizione ambientale a metalli tossici e considera i potenziali meccanismi dietro alle alterazioni epigenetiche legate all’ambiente. …”

“… Mercurio: Gli esseri umani sono esposti principalmente al mercurio (Hg) consumando frutti di mare contaminati e per esposizione professionale inclusa la fusione dei metalli, l’estrazione dell’oro, la combustione del carbone, le industrie elettriche e la produzione di legno (61,62). Hg è dimostrato essere genotossico e può causare danni ai sistemi neuronali, cardiovascolari e renali (63). Uno studio ha trovato l’ipermetilazione della regione di promotore di glutatione S-transferasi mu 1 (GSTM1) in donne con livelli elevati di Hg nel sangue (oltre 2.9 μg / L) senza ridurre i livelli di espressione di GSTM1 (64). Un altro studio ha mostrato una correlazione tra ipometilazione del DNA del promotore del selenoprotein P plasma 1 (SEPP1) e aumentando i livelli di Hg nei campioni di capelli maschi. …”

Link all’articolo originale:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4395649/#!po=1.42857

Tabella nanoparticelle: modificazioni epigenetiche

Conseguenze dell’esposizione a nanoparticelle e nanomateriali sull’epigenoma dei mammiferi

I”L’esposizione umana a nanomateriali e nanoparticelle sta aumentando rapidamente, ma i loro effetti sulla salute umana sono ancora in gran parte sconosciuti. Le modificazioni epigenetiche stanno attirando sempre più interesse come possibili meccanismi molecolari di interazioni gene-ambiente, sottolineandole come obiettivi molecolari potenziali dopo l’esposizione a nanomateriali e nanoparticelle. È interessante notare che la ricerca recente ha individuato i cambiamenti nella metilazione del DNA, nelle modificazioni post-traslazionali dell’istone e nei RNA non codificanti nelle cellule di mammiferi esposti a nanomateriali e nanoparticelle. Tuttavia, la sfida per il futuro sarà quella di determinare i percorsi molecolari che guidano queste alterazioni epigenetiche, le possibili conseguenze funzionali e gli effetti potenziali sulla salute.”

“… Alcuni autori hanno già sottolineato che le potenziali proprietà epigenetiche dei nanomateriali potrebbero non solo influenzare gli individui esposti ma anche la loro prole…”

Link all’articolo originale:

https://www.dovepress.com/the-effect-of-exposure-to-nanoparticles-and-nanomaterials-on-the-mamma-peer-reviewed-fulltext-article-IJN

I supplementi di vitamina B non sono chemopreventivi per il cancro del polmone e possono essere dannosi.

Vit B e cancro

L’uso di supplementazione a lungo termine di vitamine del gruppo B correlata al metabolismo monocarbonico in relazione al rischio di cancro ai polmoni nello studio di coorte “vitamine e stile di vita” (VITAL).

Sono stati riportati riscontri incoerenti di un legame tra l’uso di vitamina B correlata al metabolismo del carbonio e rischio di cancro ai polmoni. A causa dell’alta prevalenza dell’utilizzo supplementare di vitamina B, qualsiasi eventuale associazione aumentata permette ulteriori indagini. Abbiamo esaminato l’associazione tra l’uso a lungo termine delle vitamine B supplementari sulla via del metabolismo del carbonio e del rischio di cancro ai polmoni nella coorte Vitamins and Lifestyle (VITAL), che è stato progettato appositamente per esaminare l’uso di integratori rispetto al rischio di cancro. Metodi: Un totale di 77,118 partecipanti della coorte VITAL, 50-76 anni, sono stati reclutati tra ottobre 2000 e dicembre 2002 e sono stati inclusi in questa analisi. Incidenti, tumori polmonari primari invasivi (n = 808) sono stati accertati collegando prospetticamente i partecipanti a un registro del cancro basato sulla popolazione. La dose giornaliera media di dieci anni di integratori individuali e multivitaminici è stata l’esposizione di interesse primario. Risultati: L’uso delle vitamine supplementari B6, folato e B12 non è stato associato al rischio di cancro ai polmoni tra le donne. Al contrario, l’uso di vitamina B6 e B12 da fonti di integratori individuali, ma non da multivitamine, è stato associato con un aumento del rischio di cancro ai polmoni tra il 30 e il 40% negli uomini. Quando è stata valutata la dose media di 10 anni, vi è stato un aumento quasi del doppio del rischio di cancro ai polmoni tra gli uomini nelle più alte categorie di vitamina B6 (> 20 mg/d, rapporto rischio, 1,82, 95% CI, 1,25 a 2.65) e B12 (> 55μg/d; rapporto di rischio, 1.98; 95% CI, 1.32-2.97) rispetto ai non utilizzatori. Per la vitamina B6 e B12, il rischio era ancora più alto tra gli uomini che fumavano. Inoltre, le associazioni B6 e B12 erano evidenti in tutti i tipi istologici tranne adenocarcinoma, il tipo meno correlato al fumo. Conclusioni: Questa associazione specifica del sesso e della fonte fornisce ulteriori prove che i supplementi di vitamina B non sono chemopreventivi per il cancro del polmone e possono essere dannosi.

Link all’articolo originale:

Long-Term, Supplemental, One-Carbon Metabolism–Related Vitamin B Use in Relation to Lung Cancer Risk in the Vitamins and Lifestyle (VITAL) Cohort.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Long-Term%2C+Supplemental%2C+One-Carbon+Metabolism%E2%80%93Related+Vitamin+B+Use+in+Relation+to+Lung+Cancer+Risk+in+the+Vitamins+and+Lifestyle+(VITAL)+Cohort

Relazione tra la febbre da fieno e la concentrazione minerale nei capelli, stile di vita o invecchiamento.

“… il numero di pazienti con febbre da fieno in Giappone sta aumentando, causando un aumento delle spese mediche nazionali. In questa ricerca abbiamo studiato il rapporto tra “febbre da fieno” e concentrazioni minerali nei capelli per ottenere risultati sul rischio di sviluppare allergie al polline. È stato condotto un questionario su 275 uomini e 977 donne sulle loro abitudini di vita e sono state misurate dieci tipi di concentrazioni minerali presenti nei loro capelli con analisi successive utilizzando analisi di regressione logistica nominale. I risultati indicano che la metà dei pazienti di ogni gruppo di età ha avuto febbre da fieno, senza alcuna differenza significativa tra febbre da fieno e invecchiamento, esercizio fisico, ritmi del sonno e dietetici. D’altra parte, c’è stata una significativa differenza tra la febbre da fieno e le concentrazioni di minerali nei capelli, e negli uomini con febbre da fieno, il ferro (rapporto odds: 0,55, p <0,05) era basso, mentre nelle donne il calcio (rapporto di disprezzo: 0,67 , P <0,05), il cromo (odds ratio: 0,46, p <0,001), il cadmio (rapporto odds: 0,68, p <0,01) erano bassi e il selenio (rapporto odds: 1,78, p <0,01) era alto. Questi risultati suggeriscono che le concentrazioni minerali nei capelli sono indicatori di rischio di febbre da fieno.

Link all’articolo originale:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28768942

Analisi degli elementi traccia nei capelli di bambini con disturbi dello spettro autistico e disturbi della comunicazione.

L’obiettivo primario del presente studio è l’analisi dei contenuti dei minerali in tracce nei capelli di bambini con disordine di comunicazione (CD) e disturbi dello spettro autistico (ASD). Sono stati esaminati 99 bambini provenienti da gruppo di controllo, CD e ASD (n = 33). Tutti i bambini sono stati inoltre suddivisi in due sottogruppi in base all’età. I livelli di elementi traccia nei capelli sono stati valutati utilizzando la spettrometria di massa induttivamente accoppiata al plasma. La differenza è stata considerata significativa a p <0.01. I dati ottenuti dimostrano che i bambini con CD sono caratterizzati da un significativo aumento nei capelli del litio (Li) (96%, p = 0,008), selenio (Se) (66%, p <0,001), arsenico (As) (96% 0,005), berillio (Be) (150%; p <0,001) e cadmio (Cd) (72%; p = 0,007), essendo superiori ai rispettivi valori di controllo. Nel gruppo ASD, i livelli nei capelli di rame (Cu), iodio (I) e Be tendevano ad essere inferiori ai valori di controllo. A sua volta, il contenuto di Se ha superato significativamente i valori di controllo (33%, p = 0.004), mentre il livello di ferro (Fe) e alluminio (Al) tendono ad aumentare. Dopo la gradazione per l’età, le differenze più rilevanti nei bambini con CD sono state rilevate nel gruppo anziano (5-8 anni), mentre nel caso di ASD nel gruppo più giovane (3-4 anni). Tenuto conto del ruolo dei capelli come meccanismo di escrezione per alcuni elementi compresi quelli tossici, si può proporre che i bambini affetti da ASD siano caratterizzati da una più profonda alterazione della mobilizzazione e dell’escrezione del metallo rispetto ai bambini CD.
Link all’articolo originale:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27785740

Elementi traccia tossici ed essenziali nei capelli dei bambini con disturbo dello spettro autistico.

L’obiettivo dello studio era quello di indagare i contenuti degli elementi traccia nei capelli dei bambini affetti da disturbo dello spettro autistico (ASD). Sono stati studiati 74 bambini ASD e 74 controlli, appaiati per sesso e per età, suddivisi in due gruppi di età (2-4 e 5-9 anni). Il contenuto degli elementi traccia nei capelli è stato valutato utilizzando la spettrometria di massa induttivamente accoppiata al plasma. La coorte generale di bambini ASD è stata caratterizzata dal 29%, 41% e 24% di bassi livelli nei capelli di, rispettivamente, cromo (Cr), iodio (I) e vanadio (V), mentre il livello di selenio (Se) ha superato i rispettivi valori del gruppo di controllo del 31%. Nei bambini ASD di età compresa tra 2-4 anni i valori di Cr, I e V nei capelli erano del 68%, 36% e 41% inferiori ai controlli. I bambini ASD più anziani sono stati caratterizzati da un aumento del 45% del livello di selenio nei capelli. Nella coorte generale di bambini ASD, i livelli di berillio (Be) e di stagno (Sn) nei capelli erano inferiori, rispettivamente, del  50% e 34% rispetto ai valori del gruppo di controllo. Nel primo gruppo dei bambini ASD, di età (2-4 anni), sono stati rilevati nel 34%, 42% e 73% bassi livelli di arsenico (As), boro (B) e berillio (Be). Nel secondo gruppo di età dei bambini ASD è stata rilevata solo una diminuzione appena significativa del 25% di piombo (Pb). Sorprendentemente, non è stata rilevata alcuna differenza significativa tra i gruppi per il mercurio (Hg), zinco (Zn) e rame (Cu) nei capelli . In generale, i risultati del presente studio dimostrano che i bambini con ASD sono caratterizzati da valori inferiori nei capelli di elementi non solo essenziali ma anche tossici.

Link all’articolo originale:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27581303

Valutazione dei bambini autistici mediante analisi metallomica

La chiarificazione della patogenesi e del trattamento dei disturbi dello spettro autistico è una delle sfide odierne. In questo studio esaminiamo le concentrazioni di 26 elementi traccia nei capelli di 1.967 bambini con disordine autistico (1.553 maschi e 414 femmine). Sono stati osservati 584 (29,7%), 347 (17,6%) e 114 (5,8%) soggetti con bassi livelli di, rispettivamente, zinco, magnesio e calcio e nel 2,0% o meno per gli altri metalli essenziali. Il tasso di incidenza della carenza di minerali è stato osservato soprattutto nei bambini di età compresa tra 0 e 3 anni. Al contrario, 339 (17,2%), 168 (8,5%) e 94 (4,8%) soggetti mostravano un elevato carico, rispettivamente, di alluminio, cadmio e piombo e 2,8% o meno, di mercurio e arsenico. Questi risultati suggeriscono che la carenza di zinco e di magnesio e/o la presenza di elevati livelli di metallici tossici nella prima infanzia possono  giocare un ruolo epigenetico principale come fattori ambientali nei disturbi autistici e che l’approccio alla metallomica può portare ad uno screening precoce e alla prevenzione dei disordini del neurosviluppo.

Link all’articolo originale:
https://www.nature.com/articles/srep01199