Expunerea pe termen lung la poluarea aerului poate afecta negativ sănătatea metabolică prin perturbarea funcției normale a grăsimii brune la șoareci, conform unui raport al unui cercetător.

Un nou studiu arată că acest lucru se întâmplă prin modificări complexe în reglarea genetică, determinate de mecanisme epigenetice.

Rezultatele demonstrează modul în care poluanții din mediu contribuie la dezvoltarea rezistenței la insulină și a bolilor metabolice.

Cercetătorii și-au propus să înțeleagă mai bine cum expunerea pe termen lung la poluanții fini ai aerului ar putea afecta capacitatea organismului de a regla glicemia și de a menține sănătatea metabolică. Aceștia s-au concentrat pe un anumit tip de poluare cunoscut sub numele de PM2.5, care se referă la particule minuscule din aer, mai mici de 2,5 micrometri, care pot fi inhalate profund în plămâni.

Pentru investigația lor, cercetătorii au expus șoareci de laborator fie la aer filtrat, fie la PM2.5 concentrat timp de șase ore pe zi, cinci zile pe săptămână, pe o perioadă de 24 de săptămâni. Această configurație a fost concepută pentru a imita îndeaproape expunerea cronică urbană la oameni.

Cercetătorii au acordat o atenție deosebită țesutului adipos brun, un tip special de grăsime care ajută organismul să genereze căldură și să ardă calorii și, prin urmare, joacă un rol cheie în echilibrul energetic și metabolismul glucozei.

După perioada de expunere de aproximativ cinci luni, șoarecii care au inhalat PM2.5 au prezentat semne de metabolism perturbat, inclusiv sensibilitate afectată la insulină. Examinări ulterioare au arătat că funcția grăsimii brune a fost semnificativ modificată.

„În special, am descoperit că expresia unor gene importante din țesutul adipos brun, care reglează capacitatea acestuia de a produce căldură, de a procesa lipidele și de a gestiona stresul oxidativ, a fost perturbată. Aceste modificări au fost însoțite de o acumulare crescută de grăsime și de semne de deteriorare a țesuturilor și fibroză în țesut”, spune Francesco Paneni, profesor la Centrul de Cardiologie Translațională și Experimentală al Universității din Zurich (UZH) și al Spitalului Universitar din Zurich (USZ).

Cercetătorii au examinat apoi mecanismele care stau la baza acestor modificări. Ei au descoperit că poluarea aerului a declanșat schimbări semnificative în reglarea ADN-ului în celulele adipoase brune. Acestea au inclus modificări ale tiparelor de metilare a ADN-ului și modificări ale gradului de accesibilitate a anumitor gene pentru a fi activate sau dezactivate – un proces cunoscut sub numele de remodelare a cromatinei. Aceste modificări epigenetice afectează modul în care celulele funcționează prin reglarea activității genelor fără a altera codul genetic în sine.

Două enzime au fost identificate ca fiind principalii factori ai acestui proces: HDAC9 și KDM2B. Aceste enzime sunt implicate în modificarea histonelor, proteinele în jurul cărora este înfășurat ADN-ul. S-a constatat că se leagă de regiuni specifice ale ADN-ului din celulele adipoase brune ale șoarecilor expuși la PM2.5, ducând la o reducere a etichetelor chimice cheie, sau a grupărilor metil, care în mod normal promovează activitatea genelor.

„Când aceste enzime au fost suprimate experimental, funcția grăsimii brune s-a îmbunătățit, în timp ce creșterea activității lor a dus la scăderi suplimentare ale metabolismului”, spune Paneni.

Studiul arată că expunerea pe termen lung la poluarea fină a aerului poate afecta sănătatea metabolică prin perturbarea funcției normale a grăsimii brune. Acest lucru se întâmplă prin modificări complexe în reglarea genetică controlată de mecanisme epigenetice.

„Descoperirile noastre ajută la explicarea modului în care poluanții de mediu, precum PM2.5, contribuie la dezvoltarea rezistenței la insulină și a bolilor metabolice și indică potențiale noi ținte pentru prevenire sau tratament”, spune Paneni.

 

Cercetarea apare în JCI Insight.

 

Sursa: Futurity.org