Метилевгенолът в босилека може да доведе до ДНК изменения

Метилевгенолът е съставка в базовите масла, която се среща в босилека, вид пелин, използван като подправка, индийското орехче и копъра. След като бъде погълнато с храната и навлезе в черния дроб, веществото може да премине в реактивна форма, която предизвиква химични промени в ДНК. Проф. д-р Йорг Фарер от катедрата по токсикология на храните към германския университет Kaiserslautern-Landau пояснява, че екипът му вече е открил такива ДНК изменения, причинени от метилевгенола, в тъкан от човешки черен дроб. Въпреки потенциалния канцерогенен ефект, все още не е известно дали и как се възстановяват увредените човешки клетки.

Как протича изследването върху връзката между метилевгенола в босилека и ДНК измененията

С тази цел Фарер и колегите му провеждат изследване върху различни модели на човешки клетки, в които са блокирали точно определени механизми за възстановяване на ДНК. Учените прилагат биохимични и биоаналитични подходи и разглеждат биологичните особености на засегнатите клетки.

Резултатите от проучването са публикувани в списание Cell Death & Disease.

Изследователите успяват да докажат, че ДНК измененията, причинени от метилевгенола, блокират транскрипцията – ключов процес, по време на който генетичната информация се транскрибира от ДНК в информационна РНК. Без тази важна стъпка не би било възможно производството на протеини в клетките. Самият процес протича благодарение на ензима RNA polymerase II.

"Визуализирахме вмъкването на новосинтезираните флуоресциращи РНК градивни блокове с микроскоп с много висока резолюция. Забелязахме, че ДНК промените, предизвикани от метилевгенола, водят до намаляване на новосинтезираните РНК блокове“, пояснява Карълайн Куарц, първи автор на изследването.

Блокиран механизъм за разчитане на ДНК

Германският екип открива, че блокирането на ензима RNA polymerase II активира TC-NER. Това означава, че уврежданията, настъпили заради метилевгенола, нарушават функцията на важен клетъчен механизъм за разчитане на ДНК, което от своя страна активира друг механизъм – този за възстановяване.

За целта учените блокират гените A (CSA) и B (CSB) на синдрома на кокейн, които играят съществена роля за TC-NER. Фарер пояснява: „Синдромът на кокейн е рядко генетично заболяване, причинено именно от липсата на тези гени. Пациентите страдат от преждевременно стареене, дегенерация на нервната система и дисфункция на вътрешните органи, включително на черния дроб.“

Оказва се, че клетките без ген CSA или CSB наистина са лесно податливи на ДНК увреждане под влиянието на метилевгенола. Това става ясно от повишената геномна нестабилност, потвърдена от наличието на структури с микроядра извън клетъчното ядро, които съдържат генетичен материал, резултат от хромозомното увреждане. Нестабилността се доказва и от високите нива на ДНК изменения, причинени от метилевгенола, които пък водят до програмирана клетъчна смърт, известна като апоптоза.

Екипът демонстрира, че ДНК промените, настъпили заради метилевгенола, не се коригират в целия геном и някои от тях се запазват, поне до известна степен, и в ДНК.

Проф. Фарер споделя: „Искаме да проучим каква е устойчивостта на увреждания в нетранскрибираните региони на ДНК и до каква степен въпросните увреждания причиняват трайни генетични изменения“.

Рискове за пациенти със синдром на кокейн

Новите открития са изключително важни за хората с увреден TC-NER механизъм, каквито са пациентите със синдром на кокейн. При тях редовната консумация на билки и подправки с метилевгенол, например босилек, може да доведе до значително натрупване на ДНК дефекти, а оттам до чернодробна дисфункция.

Структурно свързани съединения като естрагола, които се срещат в някои храни и билкови медицински изделия, също могат да предизвикат подобни генетични увреждания и да повишат токсичността в черния дроб при по-чувствителни хора.