Έκθεση σε τοξικές ουσίες και διαγενεακός επιγενετικός κίνδυνος

Η σύγχρονη επιγενετική έρευνα αναδεικνύει ότι οι επιπτώσεις της έκθεσης σε τοξικές ουσίες δεν περιορίζονται στο άτομο που εκτίθεται, αλλά μπορούν να διαπεράσουν πολλές επόμενες γενιές. Επιστήμονες από το Washington State University έδειξαν ότι ακόμη και μία μόνο έκθεση σε μυκητοκτόνο κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης είναι ικανή να αυξήσει τον κίνδυνο ασθενειών έως και για 20 γενιές απογόνων. Τα ευρήματα αυτά μετατοπίζουν ριζικά τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τη σχέση περιβάλλοντος και υγείας.

Η επιγενετική διαγενεακή κληρονομικότητα

Κεντρικός άξονας της μελέτης είναι η έννοια της επιγενετικής διαγενεακής κληρονομικότητας. Σε αντίθεση με τις γενετικές μεταλλάξεις που αφορούν αλλαγές στην αλληλουχία του DNA, οι επιγενετικές τροποποιήσεις επηρεάζουν τον τρόπο έκφρασης των γονιδίων χωρίς να αλλάζουν τον γενετικό κώδικα. Ο βιολόγος Michael Skinner μελετά το φαινόμενο εδώ και δύο δεκαετίες, τεκμηριώνοντας ότι οι επιγενετικές αλλοιώσεις μπορούν να μεταδοθούν μέσω της βλαστικής σειράς, δηλαδή του σπέρματος και των ωαρίων.

Όταν ένα έγκυο θηλυκό εκτίθεται σε τοξική ουσία, δεν επηρεάζεται μόνο το ίδιο αλλά και το έμβρυο που κυοφορεί. Επιπλέον, επηρεάζονται και τα αναπαραγωγικά κύτταρα του εμβρύου, τα οποία θα δώσουν τη σειρά τους στην επόμενη γενιά. Έτσι, η αρχική έκθεση «προγραμματίζεται» στη βλαστική γραμμή και μεταφέρεται στους απογόνους με σταθερότητα συγκρίσιμη με εκείνη μιας γενετικής μετάλλαξης.

Το πείραμα με τη βινκλοζολίνη

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε ως μοντέλο αρουραίους και εξέτασε τις συνέπειες της έκθεσης στη βινκλοζολίνη, ένα μυκητοκτόνο που χρησιμοποιείται κυρίως σε καλλιέργειες φρούτων για την αντιμετώπιση σήψης και μούχλας. Σε προηγούμενη μελέτη είχαν αναλυθεί δέκα γενιές, όπου παρατηρήθηκε σταθερά αυξημένη συχνότητα ασθενειών.

Στη νεότερη εργασία, που δημοσιεύθηκε στα Proceedings of the National Academy of Sciences, ο αριθμός των γενεών διπλασιάστηκε. Τα αποτελέσματα έδειξαν επίμονη εμφάνιση παθολογιών σε νεφρά, προστάτη, όρχεις και ωοθήκες. Ακόμη πιο ανησυχητικό ήταν το γεγονός ότι μετά τη 15η γενιά παρατηρήθηκε επιδείνωση της βαρύτητας των ασθενειών, με αυξημένη θνησιμότητα μητέρων και νεογνών κατά τον τοκετό.

Κλιμάκωση του κινδύνου στις επόμενες γενιές

Ενδιαφέρον στοιχείο της μελέτης είναι ότι η ένταση των παθολογικών φαινομένων δεν παρέμεινε απλώς σταθερή αλλά κλιμακώθηκε. Μέχρι τη 16η, 17η και 18η γενιά, οι ασθένειες έγιναν εντονότερες, ενώ εμφανίστηκαν σοβαρές ανωμαλίες στη διαδικασία της γέννας. Το εύρημα αυτό υποδηλώνει ότι οι επιγενετικές αλλοιώσεις μπορεί να αλληλεπιδρούν σωρευτικά με άλλους περιβαλλοντικούς ή βιολογικούς παράγοντες, ενισχύοντας τον κίνδυνο με την πάροδο του χρόνου.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η δόση του μυκητοκτόνου που χρησιμοποιήθηκε ήταν χαμηλότερη από εκείνη στην οποία θα μπορούσε να εκτεθεί ένας μέσος άνθρωπος μέσω της διατροφής. Αυτό ενισχύει την ανησυχία για τις πιθανές επιπτώσεις της χρόνιας, χαμηλής έκθεσης σε αγροχημικά.

Συσχέτιση με την αύξηση των χρόνιων νοσημάτων

Τα ευρήματα αποκτούν ιδιαίτερη σημασία υπό το πρίσμα της αυξανόμενης συχνότητας χρόνιων ασθενειών στον ανθρώπινο πληθυσμό. Τα τελευταία δεκαετίες, η χρήση φυτοφαρμάκων, μυκητοκτόνων και άλλων χημικών ουσιών έχει αυξηθεί σημαντικά στη γεωργία και στη βιομηχανία. Παράλληλα, καταγράφεται άνοδος σε καρδιαγγειακά νοσήματα, καρκίνο, μεταβολικές διαταραχές και αυτοάνοσα.

Η επιγενετική προσέγγιση προσφέρει ένα πιθανό ερμηνευτικό πλαίσιο: ορισμένες σημερινές ασθένειες μπορεί να συνδέονται με εκθέσεις προγόνων σε τοξίνες δεκαετίες πριν. Η χρονική κλίμακα είναι εντυπωσιακή. Ενώ 20 γενιές αρουραίων αντιστοιχούν σε λίγα χρόνια, στους ανθρώπους μεταφράζονται σε περίπου πέντε αιώνες.

Προοπτικές για προληπτική ιατρική

Παρά τη σοβαρότητα των ευρημάτων, η επιγενετική έρευνα ανοίγει και θεραπευτικές προοπτικές. Έχουν ήδη εντοπιστεί επιγενετικοί βιοδείκτες που σχετίζονται με την ευαισθησία σε συγκεκριμένες ασθένειες. Οι δείκτες αυτοί δεν διαγιγνώσκουν ενεργή νόσο, αλλά προβλέπουν αυξημένο κίνδυνο εμφάνισής της στο μέλλον.

Η αξιοποίηση τέτοιων βιοδεικτών θα μπορούσε να μετατοπίσει την ιατρική από το αντιδραστικό στο προληπτικό μοντέλο. Μέσω έγκαιρης παρέμβασης, τροποποίησης τρόπου ζωής ή φαρμακευτικής αγωγής, θα ήταν δυνατόν να καθυστερήσει ή ακόμη και να αποτραπεί η εκδήλωση νόσου. Με αυτόν τον τρόπο, η κατανόηση της διαγενεακής επιγενετικής κληρονομικότητας δεν αποτελεί μόνο προειδοποίηση για τους κινδύνους της περιβαλλοντικής ρύπανσης, αλλά και εργαλείο στρατηγικού σχεδιασμού για τη δημόσια υγεία των επόμενων γενεών.