Springer Science and Business Media LLC

Sự quan tâm ngày càng tăng về di truyền biểu sinh trong ung thư xuất phát từ việc các biến đổi biểu sinh có liên quan đến hầu hết mọi bước trong quá trình hình thành khối u. Thú vị hơn, các thay đổi biểu sinh là những thay đổi di truyền có thể đảo ngược, không do sự thay đổi trongchuỗi DNA mà có khả năng làm thay đổi biểu hiện gen. Các tác nhân từ chế độ ăn uống gồm nhiều thành phần sinh học có hoạt tính thường xuyên điều chỉnh các mục tiêu phân tử khác nhau liên quan đến hình thành khối u. Chúng tôi trình bày những bằng chứng cho thấy nhiều thành phần dinh dưỡng sinh học có thể can thiệp vào các mục tiêu biểu sinh khác nhau trong việc phòng ngừa và điều trị ung thư. Các tác nhân này bao gồm curcumin (nghệ), genistein (đậu nành), polyphenol trà (trà xanh), resveratrol (nho) và sulforaphane (rau cải). Những thành phần sinh học này làm thay đổi quá trình methyl hóa DNA và các biến đổi histone cần thiết cho việc kích hoạt hoặc tắt gen trong phòng ngừa và điều trị ung thư. Các thành phần sinh học điều hòa các biến đổi biểu sinh liên quan đến sự kích thích các gen ức chế khối u như p21 ^WAF1/CIP1 và ức chế các gen khuyến khích khối u như enzym nhân bản telomerase ở người trong quá trình hình thành khối u. Tại đây, chúng tôi trình bày những bằng chứng đáng kể cho thấy các thành phần sinh học và các mục tiêu biểu sinh của chúng có liên quan đến phòng ngừa và điều trị ung thư, điều này có thể tạo điều kiện cho việc khám phá và phát triển thuốc mới. Ngoài ra, những tiến bộ đáng kể trong việc hiểu biết về các cơ chế biểu sinh cơ bản cũng như sự phát triển nhanh chóng trong việc phát triển các công nghệ mới mạnh mẽ, chẳng hạn như các công nghệ phát hiện nhạy bén và định lượng các thay đổi biểu sinh và biểu genome trong sinh học ung thư, hứa hẹn những phương pháp biểu sinh mới trong việc phòng ngừa và điều trị ung thư.

Theo khái niệm "Nguồn gốc phát triển của sức khỏe và bệnh tật" (DOHaD), môi trường trong giai đoạn đầu đời là một thời kỳ quan trọng cho việc lập trình thai nhi. Dựa vào những bằng chứng dịch tễ học cho thấy việc tiếp xúc với ô nhiễm không khí trong thời kỳ mang thai có ảnh hưởng bất lợi đến các kết quả ở trẻ sơ sinh như cân nặng khi sinh và sinh non, cần thiết phải chú ý đến các cơ chế tác động cơ bản để hiểu rõ hơn không chỉ về những tác động sức khỏe sớm do ô nhiễm không khí mà còn về những hậu quả trong cuộc sống sau này. Trong bài tổng quan này, chúng tôi đưa ra cái nhìn tổng quan về những thay đổi phân tử ở nhau thai do ô nhiễm không khí quan sát được trong nhóm nghiên cứu ENVIRONAGE và đánh giá các bằng chứng hiện có. Nhìn chung, chúng tôi chỉ ra rằng việc tiếp xúc trước sinh với ô nhiễm không khí liên quan đến stress nitrosative và những thay đổi biểu sinh ở nhau thai. Các mục tiêu CpG bị ảnh hưởng bất lợi đã tham gia vào các quá trình tế bào bao gồm sửa chữa DNA, nhịp sinh học và chuyển hóa năng lượng. Đối với biểu hiện miRNA, các khoảng thời gian nhất định tiếp xúc với ô nhiễm không khí đã liên quan đến sự thay đổi biểu hiện của miR-20a, miR-21, miR-146a và miR-222. Các dấu hiệu lão hóa ở giai đoạn đầu đời bao gồm chiều dài telomere và nội dung DNA ty thể có liên quan đến việc tiếp xúc với ô nhiễm không khí trong thời kỳ mang thai. Trước đó, chúng tôi đã đề xuất giả thuyết lão hóa telomere-ty thể do ô nhiễm không khí với một liên kết trực tiếp giữa telomere và ty thể. Ở đây, chúng tôi mở rộng quan điểm này với một sự tương tác tiềm năng giữa các cơ chế sinh học khác nhau ở mức độ stress oxy hóa nhau thai, di truyền biểu sinh, lão hóa và chuyển hóa năng lượng. Nghiên cứu về nhau thai là một cơ hội cho các nghiên cứu trong tương lai vì nó có thể giúp hiểu cơ bản sinh học làm nền tảng cho khái niệm DOHaD thông qua các tương tác giữa các cơ chế tác động cơ bản, môi trường trước sinh và rủi ro bệnh tật trong cuộc sống sau này. Để ngăn ngừa những hậu quả lâu dài từ việc tiếp xúc với ô nhiễm không khí trong giai đoạn đầu đời, các nhà hoạch định chính sách nên nắm vững những hậu quả sinh học phân tử và rủi ro truyền sinh.