Nije tajna da je pušenje izuzetno štetno za zdravlje. Duvanski dim sadrži hiljade hemikalija, uključujući karcinogene, povećavajući rizik od raka, kardiovaskularnih i respiratornih bolesti.
Nova studija sa Univerziteta u Čikagu analizirala je podatke iz više od 900 uzoraka devet različitih tipova ljudskog tkiva da bi razumela koliko duboko ćelijska i genetska oštećenja od pušenja idu. Istraživački tim je generisao epigenetske podatke kako bi procenio efekte pušenja na metilaciju DNK, ili genetske lokacije gde se šačica atoma može vezati za DNK i isključiti ekspresiju gena.
Pronašli su nekoliko novih regiona povezanih sa pušenjem, uključujući neke koji su zajednički za različite tipove tkiva, što sugeriše da je metilacija DNK deo pokušaja tela da se odbrani od štetnih efekata duvanskog dima.
Rad, „Povezivanje pušenja cigareta sa metilacijom DNK i ekspresijom gena u uzorcima ljudskog tkiva,“ objavljen je 14. marta 2024. u American Journal of Human Genetics.
Epidemiološke studije o efektima izloženosti hemikalijama i drugim zagađivačima životne sredine poput dima često koriste samo uzorke krvi, uglavnom zato što ih je lako prikupiti. Za ovu novu studiju, stariji autor Brandon Pierce, doktor nauka, profesor nauka o javnom zdravlju i humane genetike u Čikagu, i njegov tim su radili sa uzorcima iz GTEk projekta, biobanke koja sadrži uzorke ljudskog tkiva od više od 950 postmortalnih donora tkiva. . Tim je koristio podatke o metilaciji DNK iz devet tipova tkiva, uključujući pluća, debelo crevo, jajnik, prostatu, punu krv, dojke, testise, bubrege i mišiće.
„Ako želimo da razumemo efekte izloženosti životnoj sredini kao što je pušenje, važno je proučiti različite tipove tkiva, pored krvi, jer se bolest javlja u mnogim različitim organima u telu“, rekao je Pirs. „Epigenom se dramatično razlikuje po tipovima ćelija i tipovima tkiva, kao i epigenetski efekti izloženosti.“
Uzorci tkiva su takođe dolazili sa podacima o tome da li je donor ikada pušio tokom svog života (tj. „ikad pušač“), da li nikada nije pušio (nikada nije pušio), ili je trenutno pušio u trenutku smrti (trenutni pušači).
Tim je analizirao podatke o metilaciji DNK na citozin-guanin (CpG) dinukleotidima, ili regionima DNK gde citozinski nukleotid prati nukleotid gvanina u nizu baza. Pronašli su 6.350 CpG povezanih sa pušenjem u plućnim tkivima i 2.753 u tkivima debelog creva, što znači da su ovi genetski regioni pokazali razlike u metilaciji DNK među pušačima ikada ili sadašnjim, u poređenju sa onima koji nikada nisu pušili.
Ova ista vrsta analize u uzorcima krvi samo odražava efekte pušenja na imune ćelije, dok analize u nekrvnim tkivima daju istraživačima novi prozor u uticaj pušenja na zdravlje.
„Kada uradimo našu multi-tkivnu studiju, ona daje način na sveobuhvatnije razumevanje kako pušenje utiče na ljudsko telo“, rekao je Džejms Li, koautor studije i doktor medicine. student Departmana za javno zdravlje. „Mislim da je naš rad super uzbudljiv jer smo imali moć da direktno ispitamo efekte pušenja u tkivima kao što su pluća i debelo crevo, koji su veoma relevantni u patofiziologiji pušenja.
Mnogi od CpG-ova identifikovanih u tkivima su se poklapali sa onima identifikovanim u prethodnim studijama koristeći uzorke krvi, uključujući gene uključene u detoksikaciju ili transformaciju stranih hemikalija kako bi se mogli ukloniti iz tela. Međutim, postojale su velike razlike i među tipovima tkiva.
Pluća imaju skoro tri puta više CpG-ova povezanih sa pušenjem identifikovanih kao debelo crevo, na primer, što ima smisla jer su pluća direktno izložena dimu cigareta.
„Svako tkivo je izloženo pušenju na drugačiji način. Pluća su mnogo direktnija kroz udisanje, dok debelo crevo dolazi kasnije. Dakle, to je drugačija priroda izloženosti i možemo da uhvatimo efekte te razlike“, rekla je Nijati Džain , koautor i dr. student u Komitetu za genetiku, genomiku i sistemsku biologiju.
Iako nam svakako nije potrebno više dokaza da je pušenje loše po zdravlje, ovo tkivno specifično razumevanje njegovih efekata pomaže da se razume šta se dešava na ćelijskom nivou i kako telo reaguje na izlaganje.
„Epigenetski odgovori na pušenje mogu odražavati mehanizme koji nas brane od štetnih efekata pušenja ili posreduju u njima. Njihovo karakterisanje može nam dati bolje razumevanje značaja i rizika bolesti“, rekao je Jain.
Pored pušenja, Pirs je rekao da može zamisliti da koristi istu tehniku za razumevanje drugih, manje očiglednih, izloženosti životnoj sredini. „Možemo da identifikujemo epigenetske potpise koji mogu poslužiti kao biomarkeri efekata izloženosti. Na primer, na osnovu epigenoma osobe, možemo potencijalno da utvrdimo da li je bila izložena određenoj vrsti zagađivača“, rekao je on. „Što više možemo povećati raznolikost tkiva i broj uzoraka od više ljudi, to više možemo naučiti.“
