تأثیر تغذیه و اپی ژنتیک محیطی بر سلامت و بیماری انسان
چکیده
اپی ژنتیک محیطی، چگونگی تأثیر عوامل محیطی بر اپی ژنتیک سلولی و در نتیجه سلامت انسان را توصیف می کند. علائم اپی ژنتیکی ساختار فضایی کروماتین را برای تنظیم بیان ژن تغییر می دهد. عوامل محیطی با اثرات اپی ژنتیکی شامل رفتار، تغذیه و مواد شیمیایی و آلاینده های صنعتی هستند. مکانیسم های اپی ژنتیک همچنین در طول نمو در داخل رحم و در سطح سلولی دخالت دارند، بنابراین اثرات زیست محیطی ممکن است از طریق آسیب زدن به اپی-ژنوم موجود زنده در حال رشد برای اصلاح خطر بیماری در آینده، به جنین آسیب برساند. در مقابل، اجزای غذایی زیست فعال ممکن است باعث ایجاد تغییرات اپی ژنتیکی حافظتی در طول زندگی شوند و تغذیه در ابتدای زندگی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. فراتر از ژنتیک، وضعیت کلی سلامت فرد را می توان به عنوان یکپارچگی بسیاری از سیگنال های محیطی که از زمان بارداری آغاز شده و طی تغییرات اپی ژنتیکی عمل می کنند، در نظر گرفت. این مقاله به بررسی چگونگی تأثیر محیطی اپی ژنوم بر سلامت و بیماری، با توجه ویژه به سرطان می پردازد. درک اثرات مولکولی رفتار، مواد مغذی و آلاینده ها ممکن است مربوط به ایجاد استراتژی های پیشگیرانه و برنامه های بهداشت شخصی باشد. علاوه بر این، داروهای اپی ژنتیک می توانند با بازیابی تمایز سلولی، یک استراتژی بالقوه برای درمان بسیاری از بیماری ها از جمله سرطان باشند.
1. مقدمه
1.1 یک مقدمه کوتاه در مورد اپی ژنتیک
اپی ژنتیک به کنترل بیان ژن به وسیله مکانیسم هایی که به طور مستقیم به توالی کدکننده ی DNA مربوط نیستند، اشاره دارد [1]. در نتیجه، تمام سلول های موجود در یک ارگانیسم با وجود ژنوم مشابه، دارای فنوتیپ های بسیار متفاوت هستند. اپی ژنتیک باعث مدولاسیون و تنظیم بیان ژن از طریق "علائم" مختلف اپی ژنومی می شود و این اصطلاح مربوط به ترکیبات شیمیایی اضافه شده به DNA یا پروتئین های هیستون است که توسط آنزیم هایی شناسایی می شود که علامت خاصی را تنظیم کرده یا حذف می کنند. این علائم ساختار فضایی کروماتین را تغییر می دهند: آن را فشرده کرده و باعث جلوگیری از اتصال فاکتورهای رونویسی به DNA شده و یا اینکه آن را باز می-کنند و باعث اتصال فاکتور رونویسی و معمولا افزایش تنظیم فرآیندهای سلولی می شوند.
7. پیام های اصلی
• تغذیه (به ویژه رژیم غذایی و الگوهای تغذیه ای مادر) و آلاینده های شیمیایی، دو عامل مهم محيطی هستند که بر سلامت انسان تاثیر می گذارند.
• این عوامل با مشارکت در پاتوژنز بسیاری از بیماری ها، به ویژه سرطان، تاثیر مستقیمی روی فرد دارند.
• علاوه بر این، این عوامل احتمالا از طریق انتقال اپی ژنتیکی به نسل های بعدی منتقل می شوند و به عنوان یکی از مهمترین مشکلات جهانی بهداشت عمومی، برای فرد و همچنین نسل های آینده و جامعه است.
• شناخت مکانیزم های مولکولی و مسیرهای سیگنال دهی درگیر در اپی ژنتیک محیطی راه را برای بهداشت عمومی و مداخلات هدفمند برای کاهش اثرات اجتماعی آنها باز می کند.
Abstract
Environmental epigenetics describes how environmental factors affect cellular epigenetics and, hence, human health. Epigenetic marks alter the spatial conformation of chromatin to regulate gene expression. Environmental factors with epigenetic effects include behaviors, nutrition, and chemicals and industrial pollutants. Epigenetic mechanisms are also implicated during development in utero and at the cellular level, so environmental exposures may harm the fetus by impairing the epigenome of the developing organism to modify disease risk later in life. By contrast, bioactive food components may trigger protective epigenetic modifications throughout life, with early life nutrition being particularly important. Beyond their genetics, the overall health status of an individual may be regarded as an integration of many environmental signals starting at gestation and acting through epigenetic modifications. This review explores how the environment affects the epigenome in health and disease, with a particular focus on cancer. Understanding the molecular effects of behavior, nutrients, and pollutants might be relevant for developing preventative strategies and personalized heath programs. Furthermore, by restoring cellular differentiation, epigenetic drugs could represent a potential strategy for the treatment of many diseases including cancer.
1. Introduction
1.1. A Brief Introduction to Epigenetics
Epigenetics refers to the control of gene expression via mechanisms not directly related to the DNA coding sequence [1]. As a result, all cells in an organism have very different phenotypes despite having the same genome. Epigenetics modulates and regulates gene expression through various epigenomic “marks”, the term given to chemical compounds added to DNA or histone proteins and recognized by enzymes that either lay down or remove the specific mark. These marks change the spatial conformation of chromatin: either compacting it, thereby preventing the binding of transcription factors to the DNA, or opening it, allowing transcription factor binding and usually upregulating cellular processes.
7. Take-Home Messages
• Nutrition—in particular maternal diet and dietary patterns—and chemical pollutants are two important environmental factors that impact human health.
• These factors have a direct impact on the individual by contributing to the pathogenesis of many diseases, not least cancer.
• Furthermore, these factors probably span generations through epigenetic transmission, making them a major global public health problem not only for the individual but also future generations and society.
• Understanding the molecular mechanisms and signaling pathways involved in environmental epigenetics paves the way for both public health and targeted interventions to reduce their societal impact.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
1.1 یک مقدمه کوتاه در مورد اپی¬ژنتیک
1.2 اپی¬ژنتیک محیطی
1.3 سرطان: وضعیت فعلی و چشم انداز آینده
1.4 بررسی اجمالی مقاله
2. اپی¬ژنتیک تغذیه¬ای
2.1 اپی¬ژنتیک تغذیه¬ای در سلامت و بیماری
2.2 اپی¬ژنتیک تغذیه¬ای و سرطان
2.3 اپی¬ژنتیک تغذیه¬ای: آینده
3. اپی¬ژنتیک شیمیایی محیطی
3.1 مواد شیمیایی مختل¬کننده¬ی سیستم درون¬ریز ( EDCs)
3.1.1 قرار گرفتن در معرض EDC موجب نمو، رفتار و بیماری غیرطبیعی می¬شود
3.1.2 EDCs، اپی¬ژنتیک و سرطان
3.2 سایر مواجهات سمی و اثرات اپی¬ژنتیک
4. اپی¬ژنتیک محیطی و سرطان: سرطان پستان به عنوان یک مثال خاص
5. پتانسیل داروهای اپی¬ژنتیکی
6. نتیجه¬گیری
7. پیام¬های اصلی
منابع
Abstract
1. Introduction
1.1. A Brief Introduction to Epigenetics
1.2. Environmental Epigenetics
1.3. Cancer: Current Status and Future Prospects
1.4. Article Overview
2. Nutritional Epigenetics
2.1. Nutritional Epigenetics in Health and Disease
2.2. Nutritional Epigenetics and Cancer
2.3. Nutritional Epigenetics: The Future
3. Chemical Environmental Epigenetics
3.1. Endocrine-Disrupting Chemicals (EDCs)
3.1.1. EDC Exposure Induces Abnormal Development, Behavior, and Disease
3.1.2. EDCs, Epigenetics, and Cancer
3.2. Other Toxin Exposures and Epigenetic Effects
4. Environmental Epigenetics and Cancer: Breast Cancer as a Specific Example
5. The Potential of Epigenetic Drugs
6. Conclusions
7. Take-Home Messages
References
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه