Linnakeskkond on seotud geenide avaldumise regulatsiooniga

Uuring selgitas, millised linnakeskkonnas esinevad tegurid on seotud geenide avaldumist reguleeriva mehhanismi - metülatsiooniga. Tulemused näitavad, et olenevalt eluetappidest on samadel teguritel erinev mõju.

Linnakeskkonna roll inimtervise kujundamisel on üha olulisem, arvestades linnastumise kasvu ja sellega kaasnevaid keskkonna- ning sotsiaalseid tegureid. Teadlaste eesmärk oli uurida, kuidas on linnakeskkonnas esinev õhusaaste, öine valgus, rohealad ja üldine linnastumise tase seotud inimese geenide avaldumist reguleerivate metülatsioonimustritega DNAs.

Teadusuuringus Eesti geenivaramu andmeid analüüsinud süsteemibioloogia teadur Jaanika Kronberg selgitab, et DNA on nagu retseptiraamat ning DNA metülatsioon nagu märkmepaberid selle vahel, mis ütlevad, millist retsepti rohkem või vähem kasutada. Kuna see mehhanism on tundlik keskkonnamõjude suhtes, peegeldab see meie kokkupuuteid väliskeskkonnaga kogu elu jooksul. Siiski on erinevate keskkonnategurite täpsete ja eristuvate epigeneetiliste mõjude lahtiharutamine on keeruline, sest kokkupuuted esinevad koos.

Rahvusvaheline koostöö võimaldab uurida suuremaid kogu elukaart hõlmavaid andmestikke

Analüüs põhines mitme Euroopa kohortuuringu andmetel, kokku üle 8600 osalejaga, kelle vanus ulatus väikelastest ja noortest (4 - 10 aastased) kuni eakateni (kuni 87-aastased). Iga inimese elukeskkonna põhjal hinnati kokkupuudet erinevate linnaliste teguritega. Osalejate antud vereproovide abil uuriti, kuidas need kokkupuuted võivad mõjutada bioloogilisi protsesse kogu elukaare jooksul.

Koostöö erinevate Euroopas partnerite vahel, Eestist ja Rootsist kuni Hollandi, Šveitsi ja Saksamaani, võimaldas uurida kõiki eluetappe piisavalt suures valimis. “Ükski osalenud kohortidest ei kata kõiki eluetappe ning tihti pole andmestiku suurus üksikus kohordis piisav,” selgitas Kronberg rahvusvahelise koostöö olulisust.

EXPANSE projekti raames tehtud teadustöö on oluline ka andmete taaskasutuse tõttu. Kõik metülatsiooniandmestikud olid loodud varasemate uuringute raames ning nüüd analüüsiti neid koos uue üle-euroopalise keskkonnaandmestikuga. Uuringut juhtisid Müncheni Helmholzi keskuse teadlased.

Väliskeskkonna seosed immuunsüsteemiga

4-6-aastaste laste puhul oli kõige selgem seos metülatsioonimuutuste ja kuise lämmastikdioksiidi taseme vahel. See gaas pärineb peamiselt autode heitgaasidest ning on linnakeskkonna üks iseloomulikumaid saasteaineid. Kui uuriti samu lapsi neli aastat hiljem, olid metülatsioonierinevused seotud eelkõige linnastusega. Huvitav oli see, et mõlemal vanuseperioodil olid linnakeskkonda iseloomustavate teguritega seotud samad DNA piirkonnad, kuid erinevate keskkonnateguritega.

Täiskasvanutel oli DNA metülatsiooni muutusi kõige rohkem ja need olid seotud peaaegu kõigi uuritud teguritega. Sealjuures oli mõni DNA piirkond seotud mitme keskkonnateguriga. See on ka loogiline, sest vanemaealistel esineb näiteks kroonilisi haigusi, mis muudab nad väliskeskkonna suhtes haavatamaks.

Lämmastikdioksiidi ja linnastumise tasemega seotud piirkondades näidati bioloogiliste radade analüüsi teel seotust immuunsüsteemi radadega nii lastel kui täiskasvanutel.

Rohealad pakuvad kaitset

Ühed põnevamad tulemused olid linnakeskkonna tegurite ja roheluse erisuunalised seosed metülatsioonimustritega. Teadlaste sõnul võivad rohealad pakkuda bioloogilist kaitset eelkirjeldatud linnastressori­te vastu ning seetõttu on rohealade planeerimine linnakeskkonda tervise vaatest õigustatud ning linnaplaneerimisel ei tohiks keskenduda ainult saaste vähendamisele, vaid ka rohealade suurendamisele.

Loe lähemalt: https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2025.106084

FOTO: EXPANSE projekti aastakoosolekul 2023. aastal Kreekas, Ateenas. Fotol projektipartnerid teiste hulgas uuringu esimene autor Megi Vogli (vasakult esireas viies), juhtautor Annette Peters (vasakult kolmas) ning Tartu Ülikooli genomika instituudi teadur Jaanika Kronberg (vasakult teine).