In utero and childhood exposure to tobacco smoke and multi-layer molecular signatures in children

Abstract

Antecedents: S'han informat àmpliament dels efectes adversos sobre la salut de l'exposició primerenca al tabac. Malgrat això, els mecanismes moleculars subjacents de l'exposició in utero i postnatal al fum del tabac només s'entenen parcialment. Aquí, vam intentar identificar signatures moleculars de múltiples capes associades a l'exposició al fum de tabac en aquestes dues finestres d'exposició. Mètodes: Hem investigat les associacions de tabaquisme matern durant l'embaràs i l'exposició al fum de segona mà infantil (SHS) amb característiques moleculars mesurades en 1203 nens europeus (edat mitjana 8,1 anys) del projecte Human Early Life Exposome (HELIX). Les característiques moleculars, que cobreixen 4 capes, incloïen metilació de l'ADN en sang i transcripció de gens i miRNA, proteïnes plasmàtiques i sèrums i metabòlits urinaris. Resultats: El tabaquisme matern durant l'embaràs es va associar amb canvis de metilació de l'ADN a 18 locus a la sang del nen. La metilació de l'ADN a 5 d'aquests loci estava relacionada amb l'expressió dels gens propers. No obstant això, l'expressió d'aquests gens només es va associar dèbilment amb el tabaquisme matern. Per contra, el SHS infantil no es va associar amb patrons de metilació o transcripció de l'ADN en sang, sinó amb nivells reduïts de diversos metabòlits sèrics i amb un augment del PAI1 plasmàtic (inhibidor de l'activador del plasminogen-1), una proteïna que inhibeix la fibrinòlisi. Algunes de les marques moleculars relacionades amb el tabaquisme in utero i infantil van mostrar tendències de resposta a la dosi, amb efectes més forts amb una dosi més alta o una durada més gran de l'exposició. Conclusió: En aquest primer estudi sobre característiques moleculars de múltiples capes, l'embaràs i l'exposició infantil al fum de tabac es van associar amb fenotips moleculars diferents en nens. Els canvis persistents i dependents de la dosi en el metiloma fan que els CpG siguin bons candidats per desenvolupar biomarcadors d'exposició passada. A més, en comparació amb la metilació, la feble associació del tabaquisme matern durant l'embaràs amb l'expressió gènica suggereix diferents taxes d'inversió i una memòria basada en la metilació a les exposicions anteriors. Finalment, certs metabòlits i marcadors de proteïnes van evidenciar possibles efectes biològics primerencs del SHS postnatal, com la fibrinòlisi.