Luftföroreningar kan göra det svårt att andas. Det kan också öka någons blodtryck och hjärtfrekvens. De problemen är välkända. Nu tyder forskning på att inandning av dieselångor kan utlösa en annan giftig förändring. Det kan på ett olämpligt sätt aktivera vissa gener samtidigt som det stänger av andra.
En gen är ett segment av DNA som talar om för kroppens celler vad de ska göra – och när. Gener kan styras av en typ av kemisk switch, känd som en metylgrupp (en kolatom bunden till tre väteatomer). Metylgrupper orsakar en kemisk reaktion – kallad metylering – som påverkar en komponent i DNA. Detta tenderar att hända nära en gen. Tillsatta metylgrupper stänger vanligtvis av någon gen. Motsatsen tenderar att inträffa när man tar bort en metylgrupp, eller demetylerar en gen. Båda förändringarna kan förändra hälsan.
Men faktorer utanför kroppen – såsom luftföroreningar – kan olämpligt träda in och lägga till metylgrupper till DNA. Eller så kan de ta bort metylgrupper. Dessa miljöförändringar kan på sätt och vis kapa gener, ändra när eller vad de instruerar cellerna att göra.
Studiet av metyleringens roll i genverkan kallas epigenetik (EH-pee-jen-EH-tiks). Den beskriver förändringar som sker utanför ditt DNA. Dessa förändringar skadar faktiskt inte DNA. Istället kan epigenetik tysta en gen (genom att olämpligt stänga av den) eller slå på någon gen vid fel tidpunkt. Och att andas in dieselångor i bara två timmar kan ha en sådan epigenetisk effekt, visar en ny studie. Det utfördes av forskare vid University of British Columbia i Vancouver, Kanada. De satte 16 volontärer – en i taget – i en sluten monter. Det var ungefär lika stort som ett litet badrum. Varje person stannade där i två timmar. Hälften andades in ren luft. Den andra hälften andades luft förorenad med dieselångor. Nivåerna av den föroreningen var lika med vad som kan inträffa i luften längs en motorväg i Peking, Kina. Sådana nivåer kan också förekomma i livliga hamnar, bangårdar, gruvor och industrianläggningar på andra håll i världen.
För att undersöka effekterna av föroreningen tittade forskarna på en frivilligs blod. De jämförde prover som samlats in före experimentet med de som togs 6 och 30 timmar efter att någon hade suttit i exponeringsbåset. Metylgrupper förändrades på cirka 2 800 olika punkter på DNA från människor som andades in dieselångor. Dessa förändringar påverkade cirka 400 gener. Inga liknande förändringar sågs bland människor som andades den rena luften.
På vissa DNA-platser tillsatte exponering för dieselångor metylgrupper. Oftare minskade det hur många som var närvarande. Det betyder att en strömbrytare som normalt skulle stänga av en gen oftare vändes åt andra hållet. Det kan leda till ovanligt hög genaktivitet.
Hur dessa dieselrelaterade förändringar kan påverka hälsan är ännu inte klart, konstaterar Ruiwei Jiang, författare till den nya studien. Men testerna visar att luftföroreningar kan förändra DNA. De nya uppgifterna tyder också på att sjukdomar som astma kan bero på långvariga episoder av metylering, säger Jiang.
“Även kortvarig exponering kan orsaka dessa förändringar”, säger hon. “Så frågan är: Vilka är de kumulativa effekterna för någon som andas in dieselångor regelbundet?” Jiang hoppas att andra forskare nu ska försöka svara på detta.
Hennes teams resultat publicerades den 9 december i tidskriften Particle and Fiber Toxicology.
Andrea Baccarelli studerar miljöhälsa och epigenetik vid Harvard University i Boston, Massachusetts. Den nya studien är viktig eftersom den visar att mänskligt DNA kan påverkas av kortvarig exponering för luftföroreningar, säger han. Fram till nu, säger han, hade forskare till stor del trott att DNA “i första hand skulle svara på långtidsexponeringar.”
Power Words
( mer om Power Words)
astma
En sjukdom påverkar kroppens luftvägar, som är de rör genom vilka djur andas. Astma blockerar dessa luftvägar genom svullnad, produktion av för mycket slem eller en åtstramning av rören. Som ett resultat kan kroppen expandera för att andas in luft, men förlorar förmågan att andas ut på rätt sätt. Den vanligaste orsaken till astma är allergi. Det är en ledande orsak till sjukhusvistelse och den vanligaste kroniska sjukdomen som orsakar barn som missar skolan.
atom
Det grundläggande enhet av ett kemiskt element. Atomer är uppbyggda av en tät kärna som innehåller positivt laddade protoner och neutralt laddade neutroner. Kärnan kretsar kring ett moln av negativt laddade elektroner.
kol
Kemikalien element med atomnummer 6. Det är den fysiska grunden för allt liv på jorden. Kol finns fritt som grafit och diamant. Det är en viktig del av kol, kalksten och petroleum, och kan självbinda, kemiskt, för att bilda ett enormt antal kemiskt, biologiskt och kommersiellt viktiga molekyler.
kemikalie
Ett ämne bildas av två eller flera atomer som förenas (blir sammanbundna) i en fast proportion och struktur. Till exempel är vatten en kemikalie gjord av två väteatomer bundna till en syreatom. Dess kemiska symbol är H
2O.
DNA
(kort för deoxiribonukleinsyra) En lång, spiralformad molekyl inuti de flesta levande celler som bär genetiska instruktioner. I alla levande varelser, från växter och djur till mikrober, talar dessa instruktioner om för cellerna vilka molekyler de ska göra.
diesel
Tyngre och oljigare än bensin, diesel är en annan typ av bränsle gjord av råolja. Den används för att driva många motorer – inte bara i bilar och lastbilar utan även för att driva vissa industrimotorer – som inte är beroende av tändstift för att antända bränslet.
epigenetiska förändringar
Molekylär switchar som kan slå på eller av en gen. Metylgrupper – kemiska kluster vardera gjorda av en kol- och tre väteatomer – låser sig på DNA nära en gen. Det är dessa metylgrupper som kan ändra den programmerade aktiviteten hos en gen. Individer kan få en epigenetisk förändring när som helst under sitt liv.
exhaust
(in konstruktion) De gaser och fina partiklar som släpps ut – ofta vid hög hastighet och/eller tryck – vid förbränning (förbränning) eller genom uppvärmning av luft. Avgaser är vanligtvis en form av avfall.
gen Ett segment av DNA som kodar, eller innehåller instruktioner, för att producera ett protein. Avkommor ärver gener från sina föräldrar. Gener påverkar hur en organism ser ut och beter sig.
väte
Den lättaste element i universum. Som gas är den färglös, luktfri och mycket brandfarlig. Det är en integrerad del av många bränslen, fetter och kemikalier som utgör levande vävnader.
metylering
(in kemi) Bindningen till någon molekyl av en metylgrupp – en kolatom som håller fast vid tre väteatomer. Avlägsnande av denna metylgrupp kallas demetylering.
metylgrupp
( i kemi) Tre väteatomer kemiskt bundna till en kolatom. Denna otroligt vanliga kvartett av atomer fästs sedan – genom kolet – till någon annan molekyl. (inom genetik) När den är kopplad till en gen kan metylgruppen fungera som en ny switch för att slå på eller av genens aktivitet, uppåt eller nedåt.
molekyl
En elektriskt neutral grupp av atomer som representerar minsta möjliga mängd av en kemisk förening. Molekyler kan vara gjorda av enstaka typer av atomer eller av olika typer. Till exempel består syret i luften av två syreatomer (O2), men vatten består av två väteatomer och en syreatom (H 2O) .
giftig
Giftig eller kan skada eller döda celler, vävnader eller hela organismer. Måttet på risken med ett sådant gift är dess toxicitet.
Leave a Reply