אפיגנטיקה, חקר השינויים בתפקוד הגנים שאינם כרוכים בשינויים ברצף ה-DNA, ממלאת תפקיד מרכזי בהבנת משחק הגומלין המורכב בין גנטיקה לסביבה. מאמר הסקירה "אפיגנטיקה ובריאות סביבתית" מספק ניתוח מעמיק של האופן שבו שינויים אפיגנטיים יכולים להשפיע על הופעתן והתקדמותן של מחלות שונות, במיוחד סרטן ומחלות לב וכלי דם. שינויים אלה, הכוללים מתילציה של DNA, שינויי היסטון, שיפוץ כרומטין ושינויי RNA, חיוניים לשמירה על זהות התא, התפשטות והתמיינות, ומושפעים באופן משמעותי מגורמים סביבתיים.
מושג האפיגנטיקה הוצג לראשונה בשנת 1942, ומאז הוא התפתח והפך לענף מפתח בביולוגיה המסביר כיצד גנוטיפים ופנוטיפים קשורים בתהליך התפתחותי מורכב. כל התאים בגוף מכילים את אותו DNA אך יכולים לבצע פונקציות שונות, ומידע אפיגנטי הוא שמווסת את השונות הזו. שינויים אפיגנטיים חיוניים להתפתחות ולוויסות ביטוי גנים. ניתן להפעיל אותם בתגובה לאותות סביבתיים ללא כל שינוי ברצף ה-DNA, דבר המצביע על מנגנון להסתגלות תאית לשינויים סביבתיים.
הסקירה מדגישה ששינויים בדפוסים האפיגנטיים נובעים לרוב מההשפעות העמוקות של הסביבה על הפלסטיות ההתפתחותית. היסטורית, היפוקרטס הציע שמאפיינים שנרכשו בתגובה לחשיפה סביבתית יכולים לעבור בתורשה. מחקר מודרני תומך ברעיון זה, ומציע שניתן להפעיל שינויים אפיגנטיים בתגובה לאותות סביבתיים, מה שמוביל לשינויים תורשתיים בתגובות התאיות. שינויים אלה יכולים לשנות את ביטוי הגנים או תפקודם, בין אם על ידי השפעה ישירה על גורמי שעתוק או על ידי השפעה על התגובה שלהם לשינויים סביבתיים.
סרטן הוא המוקד העיקרי של הסקירה, כאשר קרצינומה כבדית (HCC) מודגשת כדוגמה משמעותית. HCC מהווה 75%-85% ממקרי סרטן הכבד, ולמרות שכריתה כירורגית עשויה להיות יעילה בשלבים מוקדמים, הישנות שכיחה. הסקירה דנה כיצד שינויים אפיגנטיים כגון מתילציה של DNA, שינויים היסטונים ושינויים ב-RNA קשורים להתפתחות סרטן. לדוגמה, היפר-מתילציה חריגה של האי CpG נצפית לעתים קרובות בסוגי סרטן ולעיתים קרובות קשורה לגנים מדכאי גידול. הסקירה גם מצביעה על הפוטנציאל של תרופות אפיגנטיות בטיפול בסרטן, כאשר מספר תרופות כבר אושרו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) לשימוש קליני.
מחלות לב וכלי דם קשורות גם לשינויים אפיגנטיים. מהסקירה עולה כי ההזדקנות, הקשורה לירידה בתפקוד הלב וכלי הדם, מושפעת משינויים אפיגנטיים. שינויים אלה יכולים להשפיע על המבנה והתפקוד של מערכת הלב וכלי הדם, לתרום למחלות כמו יתר לחץ דם, אי ספיקת לב, טרשת עורקים ואוטם שריר הלב. תפקידם של שינויים היסטונים בטרשת עורקים מודגש במיוחד, עם שינויים באצטילציה של היסטון ומתילציה שנמצאים ברקמות טרשת עורקים.
חשיפה סביבתית היא נושא משמעותי לאורך כל הסקירה. הוא דן כיצד גורמים כמו זיהום אוויר, זיהום אור, עישון, אלכוהול וסוכר יכולים לגרום לשינויים אפיגנטיים המשפיעים על ביטוי גנים ועל הבריאות הכללית. לדוגמה, חשיפה קצרת טווח לזיהום אוויר יכולה להשפיע על מתילציה של DNA המיטוכונדריאלי, בעוד שחשיפה לטווח ארוך יכולה להוביל להיפו-מתילציה של אזורי גנים מסוימים. הסקירה מציינת גם כי חומרים מסרטנים סביבתיים, כולל מזהמי אוויר ומתכות כבדות, יכולים לגרום לשינויים אפיגנטיים התורמים להתפתחות מחלות.
הסקירה מסתיימת בהדגשת הצורך במחקר נוסף כדי להבין את המנגנונים העומדים בבסיס התקדמות המחלות ופיתוח שיטות טיפוליות יעילות. זה מצביע על כך שהבנת הקשר בין גורמים סביבתיים לאפיגנטיקה יכולה להוביל לאסטרטגיות חדשות למניעת מחלות וטיפול. המאמר גם מדגיש את הפוטנציאל של התערבויות מבוססות אפיגנטי, כגון שינויים תזונתיים וטיפולים תרופתיים, כדי לנטרל את ההשפעות של חשיפות סביבתיות ולשפר את בריאות הציבור.
לסיכום, הסקירה מספקת סקירה מקיפה של ההבנה הנוכחית של אפיגנטיקה בהקשר של בריאות סביבתית. זה מדגיש את החשיבות של התחשבות בגורמים אפיגנטיים בהתפתחות מחלות ואת הפוטנציאל להתערבויות ממוקדות כדי להפחית את ההשפעה של גורמים סביבתיים על בריאות האדם.