Η μεθυλίωση του DNA είναι μία διαδικασία με την οποία τα κύτταρα ελέγχουν τη δραστηριότητά τους και που συχνά μεταβάλλει τη γονιδιακή λειτουργία. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η μεθυλίωση του DNA μπορεί να αποκαλύψει το ιστορικό καπνίσματος ενός ατόμου και επαγωγικά να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για ασθένειες σχετιζόμενες με το κάπνισμα.
Η δρ. Stephanie London, διευθύντρια του Τμήματος Επιδημιολογίας του National Institute of Environmental Health Sciences, υποστηρίζει ότι η μεθυλίωση του DNA, ως μηχανισμός ελέγχου της γονιδιακής έκφρασης, επηρεάζει την ενεργοποίηση των γονιδίων, κάτι το οποίο επηρεάζει με τη σειρά του την ανάπτυξη των ασθενειών που σχετίζονται με το κάπνισμα και προσθέτει ότι ακόμα και μετά τη διακοπή του καπνίσματος μπορεί κανείς να δει την επίδρασή του στο DNA, κάτι που είναι εξίσου σημαντικό.
Το κάπνισμα είναι ένας σημαντικός παράγων μεταβολής της μεθυλίωσης του DNA. Η έρευνα έχει αποκαλύψει γονίδια που σχετίζονται με το κάπνισμα τα οποία συμβάλλουν στην ανάπτυξη ασθενειών που επίσης σχετίζονται με το κάπνισμα. Ακόμη, η μεθυλίωση του DNA συνδέεται με τον καρκίνο όπως και με την προγεννητική έκθεση σε καπνό τσιγάρου και την ανάπτυξη χρονίων παθήσεων σε ενηλίκους.
Περίπου 40 εκατομμύρια ενήλικοι καπνίζουν στις ΗΠΑ, πάνω από 16 εκοτομμύρια ζουν με μία ασθένεια σχετιζόμενη με το κάπνισμα ενώ πάνω από 480.000 πεθαίνουν από αυτό κάθε χρόνο. Παρ’ όλο που ο πληθυσμός των καπνιστών ελαττώνεται ολοένα και περισσότερο χάρη στις καμπάνιες και τη νομοθεσία διαφόρων χωρών, οι πρώην καπνιστές παρουσιάζουν αυξημένο κίνδυνο για ασθένειες όπως μερικά είδη καρκίνου, ΧΑΠ, πνευμονοπάθειες και εγκεφαλικά επεισόδια.
Οι μοριακοί μηχανισμοί πίσω από αυτές τις συνέπειες δεν είναι ακόμη ξεκάθαροι αλλά προηγούμενες ερευνητικές προσπάθειες συνέδεσαν τις περιοχές όπου λαμβάνει χώρα η μεθυλίωση του DNA με γονίδια που συνδέονται με στεφανιαία νόσο και πνευμονοπάθειες. Συνεπώς, φαίνεται ότι η μεθυλίωση του DNA μπορεί να παίζει το ρόλο της στις ασθένειες αυτές.
Οι ερευνητές ανέλυσαν δείγματα αίματος από περίπου 16.000 συμμετέχοντες από 16 ομάδες που συμπεριλήφθηκαν στην μελέτη Cohorts for Heart and Aging Research in Genetic Epidemiology (CHARGE) Consortium, συμπεριλαμβανομένης και μίας ομάδας από τη μελέτη Framingham Heart, η οποία παρακολουθείται από το 1971.
Σε σχέση με τους μη-καπνιστές, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι περιοχές της μεθυλίωσης του DNA που σχετίζονται με το κάπνισμα συνδέονταν με πάνω από 7.000 γονίδια (το ένα τρίτο του συνόλου των γονιδίων του ανθρώπου). Η πλειοψηφία των περιοχών αυτών σε πρώην καπνιστές επέστρεψε σε επίπεδα που παρατηρούνται σε αυτούς που δεν είχαν καπνίσει ποτέ, μέσα σε 5 χρόνια από τη διακοπή του καπνίσματος. Παρ’ όλα αυτά, κάποιες περιοχές μεθυλίωσης παρέμειναν ακόμα και 30 χρόνια μετά τη διακοπή του καπνίσματος.
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι οι περιοχές μεθυλίωσης που παραμένουν για πολύ καιρό μπορεί να ενισχύουν γονίδια που μπορούν να θέσουν τους πρώην καπνιστές σε κίνδυνο ανάπτυξης κάποιων ασθενειών χρόνια ή και δεκαετίες μετά τη διακοπή του καπνίσματος. Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη βιοδεικτών για την αξιολόγηση του ιστορικού καπνίσματος και την ανάπτυξη θεραπειών που θα στοχέυουν σε αυτές τις περιοχές μεθυλίωσης του DNA.
Ο Roby Joehanes από το Harvard Medical School τόνισε ότι η μελέτη αυτή έφερε στο φως πειστικά στοιχεία ότι το κάπνισμα έχει μακροπρόθεσμη επίδραση στη μοριακή δομή η οποία μπορεί να κρατήσει και για πάνω από 30 χρόνια. Το ενθαρρυντικό στοιχείο είναι ότι η πλειοψηφία των περιοχών μεθυλίωσης επανέρχεται σε επίπεδα μη καπνιστή μετά από 5 χρόνια, που σημαίνει ότι το σώμα προσπαθεί να θεραπευτεί μόνο του από τις βλαβερές επιδράσεις του καπνίσματος.
