Yenidoğanlarda ağır metal seviyeleri ile DNA metilasyonunun karşılaştırılması

Abstract

AMAÇ: DNA metilasyonu, yeni gelişmelerle birlikte araştırmacılara merak uyandıran entemel epigenetik mekanizmalardan biridir. Teknolojinin gelişmesiyle hızlı ilerlemelerkaydeden analiz yöntemleri sayesinde metilasyonun farklı rollerinin ortaya çıkması, özelliklehastalıklar üzerindeki etkilerinin keşfedilmesini kolaylaştırmıştır. DNA'nın kimyasaldeğişimiyle genlerde ifadesel farklılıklar sağlayan bu mekanizmada meydana gelebilecek birhata ya dadüzensizlik, birçok hastalığın temelinde yatan sorunları oluşturabilir. Bu çalışmadaamacımız, yenidoğanlarda ağır metallerin Global DNA Metilasyonu (GDM) paternindeyarattığı değişikliklerin araştırılmasıdır.GEREÇ VE YÖNTEM: Bu çalışma 80 yenidoğanın kordon kanında Alüminyum, Civa, Bakırve Kurşun ağır metal düzeyleri ve DNA metilasyon dağılımları değerlendirilerek yapıldı.Gruba dahil edilme kriterleri sigara içmeyen, demir takviyesi alan sağlıklı term gebelerdi.Alüminyum ve Civa, indüktif olarak eşleştirilmiş plazma ve Kütle spektrometresi (ICP MS)yöntemiyle, Bakır ve Kurşun Atomic absorption spectrometry (AAS) yöntemiyle çalışıldı.DNA Metilasyon düzeyleri; ThermoPureLink Genomic DNA Mini Kit/250 preps, EpigentecMethylFlash Methylated DNA 5-MC Quantification Kit Colorimetric/96 assays, EpigentecMethylFlash Global DNA Hydroxymethylation(5-hmc) ELİSA Easy Kit kullanılarak ölçüldü.Ağır metal düzeyleri ile DNA metilasyon dağılımları karşılaştırıldı.BULGULAR: Alüminyum ölçümleri 1,16 µg/L ile 13,98 µg/L arasında değişmekte olup,ortalama 5,45±3,50 µg/L saptanmıştır. Bakır ölçümleri 14,53 µg/dl ile 70 µg/dl arasındadeğişmekte olup, ortalama 33,41±13,11 µg/dl saptanmıştır. Kurşun ölçümleri 0,32 µg/dl ile3,49 µg/dl arasında değişmekte olup, ortalama 1,35±0,50 µg/dl saptanmıştır. Civa ölçümleri0,10 µg/L ile 1,65 µg/L arasında değişmekte olup, ortalama 0,50±0,32 µg/L saptanmıştır.Çalışmamızda baktığımız ağır metal düzeyleri kabul edilebilir referans aralığında 6bulunmuştur. (Referans aralığı ; Alüminyum:1-14 µg/L , Bakır:20-70 µg/dl, Kurşun:0-10µg/dl , Civa:0-10 µg/L olarak alınmıştır.)DNA metilasyonu düzeylerine göre hastalar üç gruba ayrıldığında; Alüminyum ve Bakırdüzeyleri ile DNA metilasyonu düzeyleri arasında herhangi bir ilişki gösterilemedi.(p>0.05).(DNA metilasyonu 0,04 ile 0,89 arasında değişmekte olup, ortalama 0,18±0,15 saptanmıştır.DNA metilasyon düzeylerine göre ayırdığımız grupların; % 25.3'ünün DNA metilasyonu0,10'dan küçük, %44,0'ünün 0,11-0,20 ve %30,7'sinin 0,21'den büyüktür.)DNA metilasyonu ile kurşun ölçümleri arasında anlamlı farklılık saptanmıştır. (p=0.041;p<0.05). Gruplara göre Civa ölçümleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıksaptanmıştır (p=0,030; p<0,05).SONUÇ:Çalışma sonunda elde ettiğimiz verilere göre Alüminyum, Bakır, Kurşun, Civa seviyelerininreferans aralığında olmasına rağmen; DNA metilasyonuna göre hastalar 3 gruba ayrıldığında,Kurşun ve Civa ile DNA Metilasyonu artışı arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu,Civa ile DNA metilasyonu arasında ise pozitif yönde korelasyon olduğu saptanmıştır.Çalışmamızda baktığımız ağır metal düzeyleri normal aralıkta görülmesine rağmen özellikleciva ve kurşun ile DNA metilasyonu arasında ilişkinin anlamlı çıkması kabul edilebilirsınırlarda bile çevresel etmenlerin DNA metilasyonuna yol açabileceği şüphesinidoğurmaktadır. Hamilelik sırasında maruz kaldığımız çevresel etmenlerin düşük düzeyde bilebazı sonuçlara yol açabileceğini düşündürmektedir.Anahtar Sözcükler:Ağır metaller, DNA metilasyonu, Yenidoğan, Kordon kanı

AIM: New advances have increased curiosity of researchers towards DNA methylation whichis one of many an epigenetic mechanisms. The increase in the speed of these advances haveled to the discovery of various roles of methylation, and especially the discover of their effecton diseases. A chemical change or irregularity in genes leading to the different expressions ofDNA may be the underlying basis for many diseases. In this study we examined if heavymetal levels of newborns effected Global DNA methylation (GDM).PATIENTS AND METHOD: In this study, heavy metal levels (Aluminum, Mercury, Copperand Lead) and DNA methylation distributions were measured in 80 neonates. The children ofhealthy pregnant mothers' who did not smoke or take Iron suppliments were included in thestudy. Aluminium and Mercury were measured using inductively coupled plazma and massspectometry (ICP MS), while Copper and Lead were measured using absorpiton spectometry(AAS).DNA methylation levels were measured using ThermoPureLink Genomic DNA Mini Kit/250preps, Epigentec MethylFlash Methylated DNA 5-MC Quantification Kit Colorimetric/96assays and Epigentec MethylFlash Global DNA Hydroxymethylation(5-hmc) ELİSA EasyKit. Heavy metal levels were compared to DNA methylation distributions.RESULTS: Aluminium levels were between 1,16 µg/L and 13,98 µg/L and averaged5,45±3,50 µg/L. Copper levels were between 14,53 µg/dl and 70 µg/dl and averaged33,41±13,11 µg/dl. Lead levels were between 0,32 µg/dl and 3,49 µg/dl and averaged1,35±0,50 µg/dl. Mercury levels were between 0,10 µg/L and 1,65 µg/L and averaged0,50±0,32 µg/dl. All heavy metal levels were in normal ranges (Aluminium: 1-14 µg/L,Copper: 20-70 µg/dl, Lead: 0-10 µg/dl , Mercury: 0-10 µg/L)8When patients were seperated into three groups according to their DNA methylation levels,no correlation was found between DNA methylation distributions and Aliminium or Copperlevelts (p>0.05). (DNA methylation was between 0,04 and 0,89, averaging 0,18±0,15. 25.3%or patients DNA methylation was lower than 0,10, 44.0% was between 0,11 and 0,20 and30.7% was higher than 0,21)A significant difference was detected between DNA methylation and Copper levels (p=0.041;p<0.05). There was a statistically significant difference between groups for Mercury.(p=0,030; p<0,05).CONCLUSION:This study has demonstrated that although Aliminium, Copper, Lead and Mercury levels werewithin reference ranges, when patients were seperated into three groups according to DNAmethylation, Lead and Mercury levels increased with an increase in DNA methylation andthat there was a pozitive correlation between DNA methlation and Mercury. A correlationwith DNA methylation of heavy metals despite being in normal ranges raises the suspicionthat normal environmental factors may lead to DNA methylation. Pregnant women exposed tonormal levels or heavy metals may also be under risk for unforeseen problems.Keywords:Heavy metals, DNA methylation, Newborn, Cord Blood