Genetik und Epigenetik der Mangan-Toxizität

ZIEL DER ÜBERPRÜFUNG: In erhöhten Konzentrationen ist das essentielle Element Mangan (Mn) neurotoxisch, und zunehmend Hinweise deuten darauf hin, dass eine Umweltbelastung mit Mn in der frühen Lebensphase die neurodevelopmentalen Prozesse negativ beeinflusst. In dieser Übersicht beschreiben wir, wie zugrunde liegende genetische Faktoren die Empfindlichkeit gegenüber erhöhten Mn-Konzentrationen beeinflussen können und wie die epigenetischen Effekte von Mn die Assoziation zwischen der Mn-Exposition in der frühen Lebensphase und den späteren toxischen Auswirkungen erklären können. NEUE FONDEN: Gewöhnliche Polymorphismen in den Mn-Transporter-Genen SLC30A10 und SLC39A8 scheinen einen großen Einfluss auf die intrazellulären Mn-Spiegel und damit auf die Neurotoxizität zu haben. Genetische Variationen in eisenregulierenden Genen können in geringerem Maße ebenfalls Mn-Spiegel und Toxizität beeinflussen. Neuere Studien zu Mn und epigenetischen Mechanismen deuten darauf hin, dass Mn-bezogene Veränderungen der DNA-Methylierung bereits in der frühen Lebensphase auftreten. Eine humanen und zwei Tierstudien fanden persistierende Veränderungen aufgrund der pränatalen Exposition gegenüber Mn, ob diese Veränderungen jedoch funktionale Auswirkungen haben, bleibt unbekannt. Die Genetik scheint eine wichtige Rolle in der Empfindlichkeit gegenüber der Mn-Toxizität zu spielen und sollte daher in der Risikobewertung berücksichtigt werden. Mn scheint epigenetische Prozesse zu stören, was potenziell zu nachhaltigen Veränderungen in der Entwicklungsprogrammierung führen kann, die eine weitere Untersuchung rechtfertigen.