Epigenetics, Obesity and Early-Life Cadmium or Lead Exposure

Abstract

Obesity is a complex and multifactorial disease, which likely comprises multiple subtypes. Emerging data have linked chemical exposures to obesity. As organismal response to environmental exposures includes altered gene expression, identifying the regulatory epigenetic changes involved would be key to understanding the path from exposure to phenotype and provide new tools for exposure detection and risk assessment. In this report, we summarize published data linking early-life exposure to the heavy metals, cadmium and lead, to obesity. We also discuss potential mechanisms, as well as the need for complete coverage in epigenetic screening to fully identify alterations. The keys to understanding how metal exposure contributes to obesity are improved assessment of exposure and comprehensive establishment of epigenetic profiles that may serve as markers for exposures.

The toxicological analysis of lead and cadmium in prescription food for special medical purposes and modified milk products for newborns and infants available in Polish pharmacies

“…The Cd and Pb levels in the samples can be presented using four approaches (1) raw results (dried basis, µg·kg -1 ), (2) including dilution in the finished product (the one-time administration), (3) taken daily dose and (4) tolerable weekly intake. This quadruple approach is justified from a risk assessment point of view since:…”

“…Assessment of the health risk associated with dietary heavy metals is important during infancy because the early postnatal period is characterised by rapid growth and development [1]. The newborns and infants are vulnerable to exposure to Pb and Cd due to their immature renal systems and they exhibits narrow tolerance to these elements [2]. Based on the opinion of the Scientific Committee on Food, it is appropriate to reduce the presence of heavy metals such as Cd and Pb in food as much as possible [3,4].…”

The Epigenomic Analysis of Human Obesity

“…Nevertheless, further study may implicate additional novel disease‐associated outcomes, exposures, or even causes. These could include or exclude unproven but intriguingly proposed factors, such as air pollution , metal exposure , or other “obesogens” in the environment and food chain that could play a role in obesity or other diseases. The powerful potential of robustly identified DNA methylation biomarkers, even if not causal, can be seen in tobacco‐associated AHRR cg05575921, which captures future smoking‐related morbidity and mortality .…”

Fabricación de un Biosensor de Celda Microfluídica para la Estandarización de Muestras de ADN Metilado en Individuos con Obesidad y Diabetes

“…La metilación del ADN es una modificación química de la esctructura inducida por grupos de enzimas conocidas como ADN metil transferasas que unen covalentemente un grupo metilo (-CH3) al carbono 5 de la citosina. Se le ha asociado a procesos metabólicos clave relacionados con la obesidad y diabetes [1].Esto puede ser una poderosa herramienta para entender la etiología y tratamiento de muchas enfermedades y a medida que se conozcan los cambios específicos que caracterizan a cada condición patológica podremos entender mejor los mecanismos y determinar conductas más eficaces para asegurar la salud del humano [2].Durante las últimas décadas, el desarrollo de la biotecnología ha realizado diferentes estudios para comenzar a atender las necesidades de desarrollar dispositivos para el diagnóstico molecular, que sean de alto rendimiento, miniaturizados y capaces de ser producidos de forma masiva, para cumplir con tal fin, se ha explotado el área de biosensores [3].La fabricación y aplicación de biosensores presenta mecanismos de detección de un amplio rango de biomoléculas de interés en la industria y en el diagnóstico clínico, a través de diversos fenómenos físicos como la variación de masa, de esfuerzo de resistencia y del índice de refracción. Por lo que la detección de la metilación es un punto esencial, existen diferentes métodos de detección como técnicas de biología molecular, estrategias basadas en la electroquímica, en transistores de efecto de campo sensibles a iones (ISFET), en la detección óptica, en la fluorescencia, en electroquimioluminiscencia (ECL), en la espectrometría de masas (MS), en nanoporos, Microbalanza de cristal de cuarzo (QCM), basados en inmuno-reconocimiento específico y resonadores de anillo óptico (OFRRs) [4].…”

“…Esto puede ser una poderosa herramienta para entender la etiología y tratamiento de muchas enfermedades y a medida que se conozcan los cambios específicos que caracterizan a cada condición patológica podremos entender mejor los mecanismos y determinar conductas más eficaces para asegurar la salud del humano [2].…”