Astratto

Sfondo

Il fumo materno di sigarette tradizionali o elettroniche durante la gravidanza, che costituisce l'esposizione alla nicotina dello sviluppo (DNE), aumenta il rischio di disturbi dello sviluppo neurologico tra cui ADHD, autismo e schizofrenia nei bambini. Modellando gli impatti trasmissibili intergenerazionali del fumo durante la gravidanza, abbiamo precedentemente dimostrato che sia la prole adolescente di prima che la seconda generazione di topi femmina esposti alla nicotina mostrano una maggiore preferenza per la nicotina, iperattività e comportamenti a rischio, ritmicità aberrante dell'attività della gabbia domestica, disfunzione del recettore nicotinico dell'acetilcolina e del trasportatore della dopamina, proteolisi proBDNF mediata dalla furina, recettore dei glucocorticoidi correlato all'ipocorticosteronemia, recettore dei glucocorticoidi correlato all'ipocorticosteronemia. ipoattività e ipometilazione globale del DNA nelle cortecce frontali e striate. Questo insieme di anomalie comportamentali, neurofarmacologiche, neurotrofiche, neuroendocrine e metilomiche del DNA indotte da DNE multigenerazionali ricapitola la patosintomatologia dei disturbi dello sviluppo neurologico come l'ADHD, l'autismo e la schizofrenia. Sondando ulteriormente le basi epigenetiche delle aberrazioni fenotipiche multigenerazionali indotte da DNE, il presente studio ha esaminato l'espressione e la fosforilazione di fattori epigenetici chiave attraverso una serie di esperimenti immunoblot.

Risultati

I dati indicano che il DNE conferisce deficit intergenerazionali nell'espressione della DNA corticostriatale metiltransferasi 3A (DNMT3A) accompagnata da una downregulation della proteina 2 legante il metil-CpG (MeCP2) e dell'istone deacetilasi 2 (HDAC2) nelle cortecce frontali e nell'ippocampo, mentre l'espressione della dieci-undici translocasi metilcitosina diossigenasi 2 (TET2) è inalterata. Inoltre, DNE evoca anomalie multigenerazionali nella fosforilazione di HDAC2 (Ser394) ma non MeCP2 (Ser421) nelle cortecce frontali, striate e ippocampi.

Conclusioni

Alla luce degli ampi ruoli regolatori genici di DNMT3A, MeCP2 e HDAC2, i risultati di questo studio secondo cui il DNE provoca una downregulation e una modificazione post-traduzionale aberrante di questi fattori nei topi DNE di prima e seconda generazione suggeriscono che le perturbazioni epigenetiche possono costituire un centro meccanicistico per la trasmissione intergenerazionale di fenotipi simili a disturbi dello sviluppo neurologico indotti da DNE.