Risico op astma en epigenetische mechanismen (Abeforcal 2014)

Epigenetica bestudeert veranderingen die eerder verband houden met genexpressie dan met DNA-sequentie. Het wordt steeds duidelijker dat het risico op astma niet alleen genetisch wordt bepaald maar ook via epigenetische mechanismen door blootstelling aan factoren uit de omgeving. Wat is hierover gekend?

Dr. Michelle Cooreman - 7 april 2014

Er zijn momenteel drie epigenetische mechanismen gekend. Het gaat om drie mechanismen die de DNA-transcriptie naar de proteïnesynthese reguleren: DNA-methylatie, wijziging in histonen en microRNA's. Een hoge graad van DNA-methylatie en histone-acetylering verhinderen de beschikbaarheid van DNA voor transcriptie naar de overeenkomende proteïnen. Micro-RNA's of inhiberende RNA's kunnen binden met mRNA en zo de transcriptie van RNA naar proteïnen inhiberen.

DNA-methylatie best gekend
DNA-methylatie betekent dat een extra methylgroep op een cytosine naast een guanine wordt gezet en een CpG-cluster vormt. Deze clusters worden vaak gevonden in promotorregio's. Hypermethylatie in de promotorregio leidt tot 'silencing' van het gen, hypomethylatie daarentegen tot activatie van het gen.
Het verband tussen blootstelling en epigenetica werd in de laatste jaren in tal van studies bestudeerd, maar tot nu toe bewezen weinig studies de link tussen deze epigenetische wijzigingen en de ontwikkeling van astma of atopie. Epigenetische mechanismen kunnen wel worden overgeërfd: moeders die rookten voor de zwangerschap, of zelfs rokende oma's, kunnen een effect hebben op de ontwikkeling van astma bij kinderen en kleinkinderen.

Enkele voorbeelden
Hogere blootstelling aan luchtverontreiniging leidt tot grotere hoeveelheid uitgeademd NO; de link tussen beide is een hogere graad van DNA-methylatie. Prenatale blootstelling aan tabaksrook heeft een invloed op de DNA-methylatie van tal van genen van het ongeboren kind, voor sommige is dat een verhoogde methylatie, voor andere een verlaagde.

Blootstelling aan huisstofmijt heeft een effect op de microRNA-expressie. Bijvoorbeeld, blootstelling aan miRNA145 verhoogt de eosinofiele inflammatie, de mucusproductie, de hyperactiviteit van de luchtwegen en de activiteit van de Th2-cellen.