발달 과정에서 플라스틱에 포함된 화학 물질에 노출되면 자폐증과 치매 위험이 높아질 수 있습니다

Oct 05, 2023

2023년 5월 30일Pamela A. Harvey과학자용, 뉴스 및 리뷰

플라스틱에서 발견되는 내분비 교란 물질과 같은 화학 물질에 대한 태아기 노출과 나중에 신경 질환이 발생하는 것 사이의 연관성은 잘 설명되어 있습니다(1). 내분비 교란 물질이 인간 건강에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 메커니즘이 제안되었지만(2), 자폐증 및 치매와 같은 신경학적 질환의 발달을 중재하는 메커니즘은 이러한 질병의 다인자적 특성으로 인해 설명하기가 어려웠습니다. 따라서 연구자들은 유전된 DNA 메틸화 패턴이라는 새로운 렌즈를 통해 이 문제를 고려했습니다.

비스페놀과 프탈레이트는 가장 일반적인 가소제 중 하나입니다. 이러한 화학 물질은 플라스틱을 유연하게 만들기 때문에 식품 포장에 유용합니다. 그러나 둘 다 내분비 교란 효과 때문에 문제가 있습니다. 예를 들어 비스페놀은 에스트로겐과 같은 호르몬의 효과를 모방하며 고혈압, 심혈관 질환 및 제2형 당뇨병과 관련이 있습니다(3).

최근 1930년대에 도입된 프탈레이트의 일종인 디-(2-에틸헥실) 프탈레이트(DEHP)는 플라스틱에서의 보급률 증가와 높은 침출 속도로 인해 주목을 받았습니다(4). DEHP 오염은 비닐봉지에 보관된 혈액 샘플에서 1970년대에 처음 보고되었습니다(5, 6). 나중에 이 샘플에서 수혈을 받은 환자의 조직에서 DEHP가 발견되었습니다.

DEHP is thought to act as an endocrine disruptor, but the mechanism mediating its effects has not been described. Researchers, therefore, explored a novel epigenetic link between prenatal exposure to DEHP and neurological disease by measuring exposure and correlating it with methylationThe addition of a methyl (CH₃) group from S-adenosylmethionine to a cytosine nucleotide or lysine or arginine residue." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 태반 조직의 메틸화 패턴 (7). 중요한 것은 DEHP에 노출된 태반에서 비정상적인 DNA 메틸화 패턴을 가진 유전자의 신원도 조사했다는 것입니다.

Placentas with high DEHP exhibited both hyper- and hypomethylationA decrease in normal methylation levels." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">hypomethylation patterns. Genes that were hypermethylated were mostly associated with gene expressionThe process by which the DNA instructions in the gene are converted to functional products such as proteins, which in turn dictate cell function." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 유전자 발현 조절. 특히 Wnt 계열 유전자가 영향을 받아 자폐증과 치매 발병에서 초기 배아 패턴화가 역할을 할 수 있음을 시사합니다. Wnt 유전자의 하향조절은 이전에 자폐증 및 치매 발병과 관련이 있었습니다(8, 9).

저메틸화 유전자는 주로 신경망의 발달과 세포 부착에 관여했습니다. 예를 들어, 정상적인 신경 세포 분화와 세포 의사소통에 중요한 카드헤린은 DEHP가 있는 경우 조절 장애가 있습니다(10, 11). 실제로, DEHP 노출이 자폐증 유사 행동을 악화시키는 것으로 나타난 동물 모델에서도 유사한 DNA 저메틸화 패턴이 관찰되었습니다(12).

메틸화 패턴은 발달 초기에 발현되는 유전자의 변형을 통해 세대 간 유전학에 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있습니다. 이 과정은 유전자 발현 패턴의 정상적인 유전에 영향을 미치지만 환경 독소에 노출되면 메틸화가 변경될 수 있습니다. 플라스틱과 신경 질환 사이의 연관성을 조사하면 전 세계적으로 1억 명 이상의 사람들에게 영향을 미치는 자폐증 및 치매와 같은 복잡한 질병을 이해하는 데 도움이 됩니다. 현재 연구의 데이터는 DEHP와 같은 환경 내분비 교란 물질이 인간의 생리에 미치는 광범위한 영향을 강조합니다.