باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی ـ تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که آلودگی هوا نه تنها بر ریه‌ها و قلب، بلکه بر سیستم متابولیک نیز تأثیر می‌گذارد، جایی که با افزایش خطر اختلالاتی مانند دیابت نوع ۲ و مقاومت به انسولین مرتبط است.

در این زمینه، فرانچسکو پانینی، استاد مرکز قلب‌شناسی انتقالی و تجربی در دانشگاه زوریخ و بیمارستان دانشگاهی زوریخ، یک مطالعه تحقیقاتی را برای روشن کردن این ارتباط بین آلودگی هوا و اختلالات متابولیک (و بیماری‌های ناشی از آن مانند چاقی) رهبری کرد.

آزمایش موش‌ها برای ارزیابی اثرات آلودگی مزمن

محققان موش‌های آزمایشگاهی را در آزمایشی که قرار گرفتن مزمن در معرض آلودگی شهری را شبیه‌سازی می‌کرد، به مدت شش ساعت در روز، پنج روز در هفته و به مدت ۲۴ هفته در معرض ذرات ریز PM۲.۵ - ذراتی با قطر کمتر از ۲.۵ میکرومتر که می‌توانند در اعماق ریه‌ها استنشاق شوند - قرار دادند.

پس از حدود پنج ماه، موش‌هایی که در معرض این ذرات قرار گرفتند، اختلالات متابولیکی قابل توجهی از جمله اختلال در حساسیت به انسولین و اختلال در عملکرد چربی قهوه‌ای، بافتی که مسئول تولید گرما، سوزاندن کالری و حفظ تعادل انرژی در بدن است، نشان دادند.

تغییرات در ژن‌ها و مکانیسم‌های اپی‌ژنتیک

تجزیه و تحلیل‌های مولکولی نشان داد که قرار گرفتن در معرض ذرات PM۲.۵ منجر به اختلال در بیان ژن در سلول‌های چربی قهوه‌ای، اختلال در ژن‌های مسئول تولید گرما، متابولیسم چربی و مقابله با استرس اکسیداتیو می‌شود. افزایش تجمع چربی و علائم آسیب بافتی و فیبروز نیز مشاهده شد.

مشخص شد که این اختلالات ناشی از تغییرات اپی‌ژنتیکی، از جمله تغییرات در متیلاسیون DNA و بازسازی کروماتین (ماده‌ای که کروموزوم‌ها را در داخل هسته سلول تشکیل می‌دهد) است که بر توانایی ژن‌ها برای فعال شدن یا مهار شدن بدون تغییر خود کد ژنتیکی تأثیر می‌گذارد.

محققان دو آنزیم کلیدی دخیل در این فرآیند را شناسایی کردند: HDAC۹ و KDM۲B که پروتئین‌های هیستونی را که DNA به دور آنها پیچیده شده است، تغییر می‌دهند. تجزیه و تحلیل نشان داد که افزایش فعالیت این دو آنزیم با کاهش نشانگر‌های شیمیایی که بیان ژن طبیعی را در سلول‌های چربی قهوه‌ای تقویت می‌کنند، مرتبط است.

پانینی می‌گوید: هنگامی که ما به صورت تجربی فعالیت این دو آنزیم را مهار کردیم، عملکرد چربی قهوه‌ای به طور قابل توجهی بهبود یافت، در حالی که فعال کردن آنها منجر به وخامت بیشتر متابولیسم شد.

نتایج مطالعه تأیید می‌کند که آلودگی هوای ناشی از ذرات ریز، نه تنها از طریق التهاب یا استرس اکسیداتیو، بلکه با تغییر نحوه تنظیم ژن‌ها در سلول‌ها، تهدیدی مستقیم برای تعادل متابولیک بدن محسوب می‌شود.

پانینی نتیجه می‌گیرد: این یافته‌ها به ما کمک می‌کنند تا درک عمیق‌تری از چگونگی نقش آلاینده‌های محیطی مانند PM۲.۵ در ایجاد بیماری‌های متابولیک به دست آوریم و به اهداف جدید بالقوه برای پیشگیری و درمان اشاره کنیم.

این مطالعه در مجله JCI Insight منتشر شده است.

منبع: Medical Express