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La exposición al plomo puede causar modificaciones en el ADN incluso en bajas concentraciones

Publicado em 30 setembro 2021

Por André Julião | Agência FAPESP

Un estudio publicado en la revista Frontiers in Genetics sugiere que la exposición al plomo, aún en concentraciones consideradas seguras, puede causar modificaciones en el ADN cuyos impactos a la salud todavía son desconocidos.

Las alteraciones fueron detectadas en las células sanguíneas de los trabajadores de la industria de las baterías de automóviles, que utiliza el metal como una de sus principales materias primas. La concentración de plomo en las muestras de 85 voluntarios -a promedio 20 microgramos por decilitro de sangre (20 µg / dl)- estuvo por debajo de lo que la legislación brasileña define como el máximo tolerable (60 µg / dl). Los estudios realizados en China mostraron concentraciones en el rango de 40 µg / dl en la sangre de los trabajadores de ese país.

“Lo que los estudios han sugerido, aunque de forma incipiente, es que las bajas exposiciones al plomo pueden estar relacionadas con eventos moleculares que preceden a problemas neurológicos y hematológicos”, explica Gustavo Rafael Mazzaron Barcelos, profesor del Instituto de Salud y Sociedad (ISS) de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp), en Santos.

El trabajo es parte de un proyecto financiado por FAPESP e involucró también a investigadores de las Universidades de São Paulo (USP), Federal do ABC (UFABC), Anhembi Morumbi y Nova de Lisboa (Portugal).

Aunque las bajas dosis de plomo no están directamente relacionadas con problemas de salud, Barcelos advierte que el hecho de que provoquen cambios en el ADN debería desencadenar un alerta. “No se puede llamar seguras a estas concentraciones. Sería fantástico tener una exposición mínima al plomo, pero también existe un sistema industrial que se basa en la producción del metal. Es necesario tener buenas políticas públicas para minimizar la exposición”, evalúa.

En el país, explica el investigador, cuando la concentración de plomo supera los 60 µg / dl, se debe notificar al Sistema Único de Salud (SUS) y al Seguro Social.

Alteración bioquímica

El estudio realizado en Unifesp investigó un tipo de modificación bioquímica en el ADN conocida como metilación, que ocurre cuando la molécula recibe la adición de un radical metilo (CH3) y esto cambia la forma en que se expresan los genes. No es una alteración genética (mutación) sino epigenética (cambio en el patrón de expresión génica inducida por factores ambientales, como la exposición al plomo).

“Evaluamos la metilación del ADN, que es uno de los cambios epigenéticos que ocurren principalmente en las llamadas regiones promotoras, que controlan la función de los genes. Cuando la metilación de estas regiones sufre tales cambios, la síntesis de proteínas también puede estar desregulada, lo que puede ser un problema. Existe evidencia de que la exposición al plomo es capaz de inhibir una enzima llamada DMNT1, responsable de controlar la metilación del ADN. En las muestras analizadas encontramos abundancia de microARN miR-148a, que ataca precisamente al gen DMNT1 ”, dice Marilia Ladeira de Araújo, primera autora del artículo, elaborado durante su doctorado en ISS-Unifesp. Parte del análisis se realizó durante una pasantía de investigación en la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad Nova de Lisboa, en Portugal.

Como explican los autores, los microARN son pequeñas moléculas de ARN que no contienen información para la síntesis de proteínas, pero que son capaces de unirse a genes codificadores y modular su expresión. El miR-148, por ejemplo, aparentemente se une al gen que codifica la proteína DMNT1 y evita que se produzca. Sin esta enzima, se altera el control de la metilación del ADN.

Detección

En trabajos anteriores, el grupo había detectado una disminución generalizada de la metilación del ADN en la misma población de trabajadores, cuyas muestras fueron tomadas en fábricas del Estado de Paraná. El artículo formó parte de la Maestría de Paula Pícoli Devóz en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto (FCFRP-USP), con una beca de la FAPESP.

Los investigadores querían entonces saber si había algún biomarcador que indicara la disminución en la metilación del material genético y enumeraron una serie de microARN que podrían estar asociados con este evento. Se observó un aumento significativo de miR-148a, conocido en la literatura científica por distintas funciones. Entre ellas, su ocurrencia puede estar asociada a daños del ADN, a procesos inflamatorios y al estrés oxidativo, eventos relacionados con el desarrollo de varias patologías multifactoriales, como enfermedades neurodegenerativas y cáncer, por ejemplo.

“La ventaja de usar el miR-148ª como un biomarcador asociado a disturbios epigenéticos inducidos por la

exposición al plomo es que estas alteraciones en su expresión pueden preceder distintos trastornos celulares, tales como el estrés oxidativo y la muerte celular, por ejemplo. Todavía no sabemos si la disminución de la metilación del ADN tendrá impactos negativos, ya que observamos el estado global de este parámetro en todo el ADN. Sin embargo, ahora sabemos que es un biomarcador potencial de este estado”, dice Barcelos.

Una de las ideas del investigador para la prosecución de la pesquisa, así como la pandemia de Covis-19 lo permita, es recoger nuevas muestras de la misma población a lo largo de los años. El objetivo es verificar si los efectos de la exposición en bajas concentraciones son persistentes y cómo el organismo se puede adaptar a ella.

El artículo "Association Between miR-148a and DNA Methylation Profile in Individuals Exposed to Lead (Pb)" puede leerse en: www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2021.620744.