Երեք շարունակական Bio Projects ուղղված են հասկանալու, թե ինչպես են շրջակա միջավայրի մետաղները փոխազդում և ազդում մարդու մարմնի հետ, երբ կուլ են տալիս կամ ներշնչում, հատկապես իմունային համակարգում, թոքերում և աղիքներում:
Այս նախագծերի նպատակն է մեղմել այս մետաղների վնասակար ազդեցությունները՝ հասկանալով թունավորության բջջային մեխանիզմները և ձգտել բացահայտել արդյունավետ միջամտության ռազմավարություններ:
Լաուրի Գ. Հադսոն, բ.գ.թ
Բ.գ.թ. Դեբրա ՄակՔենզի
Էսթեր Էրդեյ, բ.գ.թ
Դեյվիդ Բեգայ, բ.գ.թ
Էրիկա Դաշներ-Տիտուս, բ.գ.թ
Համագործակցելով բնիկ Ամերիկայի համայնքների հետ՝ ՄԱԿ-ի մետաղների ազդեցության և թունավորության գնահատում հարավ-արևմուտքում գտնվող ցեղային հողերի վրա (UNM METALS) թիմը ապացույցներ է ձեռք բերել համայնքի մակարդակի ազդեցության և առողջության հետ կապված վտանգների վերաբերյալ, որոնք կապված են ուրանի ավելի քան 1100 լքված հանքավայրերի (AUM) թափոնների հետ իրենց ցեղային հողերում: Կենսամոնիտորինգի արդյունքները հաստատում են, որ համայնքի անդամները ենթարկվում են ուրանի և այլ մետաղների ազդեցությանը ազգային նորմերից դուրս, ինչը հանգեցնում է համայնքի մտահոգություններին առողջության վրա հնարավոր ազդեցության վերաբերյալ:
Այս նախագիծը անդրադառնում է բնիկ ամերիկացիների համայնքի մտահոգություններին առողջական հետևանքների վերաբերյալ, որոնք կապված են ուրանի և ուրանի հանքարդյունաբերության ժառանգական թափոնների տեղամասերում հայտնաբերված ուրանի և համակցված մետաղների ազդեցության հետ: Մեր ուսումնասիրությունները կուսումնասիրեն խառը մետաղների ազդեցության կենսաբանական հետևանքները ազդեցության ենթարկված համայնքներում: Մենք կօգտագործենք բիոմոնիտորինգ՝ խառը մետաղների և մետալոիդների նկատմամբ ընթացիկ ազդեցությունները գնահատելու համար: Հիմնվելով նախնական արդյունքների և հրապարակված աշխատանքի վրա՝ մենք կփորձարկենք այն վարկածը, որ շրջակա միջավայրի մետաղների եզակի խառնուրդների ազդեցությունը, որոնք կապված են լքված ուրանի հանքավայրերի հետ, նպաստում են օքսիդատիվ սթրեսին և բորբոքային ռեակցիաներին, գործընթացներին, որոնք հայտնի են որպես իմունային դիսկարգավորման և բազմաթիվ քրոնիկ հիվանդությունների զարգացման: Փորձարարական մոդելների լրացուցիչ ուսումնասիրությունները նախագծված են բացահայտելու թունավորության մեխանիզմները, որոնք կարող են թիրախավորվել ապագա բնակչության վրա հիմնված միջամտությունների համար:
Այս նախագիծը արձագանքում է համայնքի մտահոգություններին, և ակնկալվում է, որ արդյունքները 1) կներկայացնեն շրջակա միջավայրի նմուշներում հայտնաբերված և համայնքի կենսանմուշներում բարձրացված թերուսումնասիրված թունավոր մետաղների կենսաբանական հետևանքները, 2) կընդլայնեն կոնկրետ մետաղների և մետաղական խառնուրդների ազդեցության մեխանիկական գիտելիքները: ինչպես նաև մարդու իմունային բջիջներում մետաղների փոխազդեցության հիմքը, և 3) փորձնականորեն փորձարկել մեխանիզմների վրա հիմնված միջամտությունների ներուժը՝ մետաղների շրջակա միջավայրի ազդեցությունից պաշտպանություն ապահովելու համար: Մեր վերջնական նպատակն է օգտագործել մեխանիկական գիտությունը՝ ինտերվենցիոն կլինիկական փորձարկումների մշակման համար՝ մեղմելու շարունակական մետաղների ազդեցության առողջական ռիսկերը:
Էլիզեո Ֆ. Կաստիլյո, բ.գ.թ., Գաստրոէնտերոլոգիայի և լյարդաբանության բաժին, Ներքին բժշկության բաժանմունք, UNM HSC
Julie G. In, բ.գ.թ., Գաստրոէնտերոլոգիայի և լյարդաբանության բաժին, Ներքին բժշկության բաժանմունք, UNM HSC
Լքված ուրանի հանքերը (AUMs) կենտրոնացած են Միացյալ Նահանգների հարավ-արևմուտքում, շատերը ցեղային հողերում: Ամերիկայի բնիկ համայնքները, որոնք շրջապատում են AUM-ները, հայտնել են իրենց մտահոգությունն այն մասին, որ ուրանի (U) և մկնդեղի (As) ազդեցությունները, որոնք առաջանում են AUM-ի վայրերից, մեծացրել են քրոնիկ և համակարգային հիվանդությունների տարածվածությունը, ներառյալ իմունային դիսֆունկցիան և քաղցկեղը: Մեր նախորդ հետազոտությունը շրջակա միջավայրի մետաղների ազդեցության վերաբերյալ կենտրոնացած էր սրտանոթային և թոքային ազդեցությունների վրա. Այնուամենայնիվ, գիտակցելով, որ ինհալացիա ընդունելը մեծապես նպաստում է աղիքների ազդեցությանը աղտոտված լորձի կլանման միջոցով, մենք հետաքրքրված ենք ստամոքս-աղիքային (GI) առողջությամբ: Բացի այդ, ստամոքս-աղիքային տրակտը նույնպես հեշտությամբ ենթարկվում է շրջակա միջավայրի մետաղների՝ աղտոտված սննդի և ջրի աղբյուրների միջոցով: Այսպիսով, այս ուսումնասիրությունների վերջնական նպատակն է լուծել համայնքի մտահոգությունները՝ կապված AUM թափոնների և այլ կոշտ մետաղների հանքավայրերի խառը մետաղների ազդեցության հետ, որոնք հանգեցնում են պոտենցիալ իմունոլոգիական փոփոխությունների և ստամոքս-աղիքային տրակտից առաջացող հիվանդությունների:
BP Gut-ի հետազոտողները աղիքների կենսաբանության և իմունոլոգիայի մասնագետներ են և մտադիր են որոշել, թե ինչպես են այդ շրջակա միջավայրի մետաղները ազդում աղիքների երեք ասպեկտների վրա: Կա եռակողմ փոխազդեցություն, որը ներառում է միկրոբիոտան (մեր աղիքներում ապրող միկրոօրգանիզմները), իմունային համակարգը և աղիքային էպիթելը, որը պահպանում է աղիքային հոմեոստազի և բորբոքման միջև հավասարակշռությունը: Այս բաղադրիչներից մեկի դիսֆունկցիան կարող է խոր ազդեցություն ունենալ մյուս երկու համակարգերի, ինչպես նաև համակարգային առողջության վրա: Հետևաբար, մենք կօգտագործենք կենդանիների մոդելները և մարդու աղիքային օրգանոիդները՝ պարզելու համար, թե ինչպես է աղիքների ազդեցությունը շրջակա միջավայրի աղտոտիչներին խաթարում GI-ի առողջությունը:
Մեծահասակների ուսումնասիրություններում AUM թափոններից մետաղական խառնուրդների քրոնիկ ազդեցությունը կապված է հիվանդությունների ռիսկի հետ, ներառյալ հիպերտոնիան, շաքարախտը, աուտոիմունիտետը և երիկամների հիվանդությունը: Սա անհամաչափորեն ազդում է Միացյալ Նահանգների հարավ-արևմտյան Ամերիկայի բնիկ համայնքների վրա: Մեր աշխատանքը կտրամադրի կրիտիկական մեխանիկական պատկերացումներ U-ի և As-ի հնարավոր իմունոտոքսիկության վերաբերյալ GI ֆիզիոլոգիայում և հիվանդությունների պաթոֆիզիոլոգիայում:
Ալիսիա Բոլտ, բ.գ.թ
Սառա Բլոսոմ, բ.գ.թ
Քեթրին yիխովսկի, բ.գ.թ
Հանքավայրի փոշու ներշնչումը մարդու կողմից մետաղական խառնուրդների ազդեցության պոտենցիալ ուղի է, որը լուրջ առողջական մտահոգություն է առաջացնում ցեղային համայնքների համար, որոնք ապրում են ուրանի և կարծր ապարների լքված հանքավայրերի մոտակայքում՝ Հարավարևմտյան Միացյալ Նահանգների չորս անկյուններում: Թոքերի մշտական բորբոքումը կապված է բազմաթիվ իմունային միջնորդավորված բորբոքային խանգարումների հետ, ներառյալ աուտոիմուն հիվանդությունը: Այնուամենայնիվ, հանքավայրից ստացված ներշնչված մետաղական մասնիկների ներդրումն ու չափը իմունային դիսկարգավորման և աուտոիմունիտետի զարգացման գործում անհայտ է:
Այս նախագծի վարկածներից մեկն այն է, որ հանքավայրի մետաղական մասնիկներ պարունակող փոշին առաջ է բերում թոքերի և համակարգային իմունային դիսկարգավորումը և աուտոիմունիտետը՝ նեյտրոֆիլների հիպերակտիվացման միջոցով: Մեր նախնական ուսումնասիրությունները, օգտագործելով աուտոիմուն հակված մկները, ենթադրում են, որ հանքավայրի փոշու ինհալացիոն ազդեցությունը հանգեցնում է նեյտրոֆիլների հիպերակտիվացմանը, ինչը հանգեցնում է նեյտրոֆիլային արտաբջջային թակարդների (NETosis) ձևավորմանը, որը հանդիսանում է թոքային բորբոքման կարևոր շարժիչ: Օգտագործելով բջիջների և մկների առաջադեմ մոդելներ, ինչպես նաև մեր հետազոտական թիմը ուսումնասիրում է ակտիվացված նեյտրոֆիլների և NETosis-ի դերը հանքավայրի փոշու ազդեցությունից հետո թոքերի և համակարգային իմունային դիսկարգավորման զարգացման մեջ:
Այս նախագծից ստացված տեղեկատվությունը նոր պատկերացում կտա օդակաթիլային մետաղների ազդեցության հետ կապված հնարավոր ռիսկերի և դրանց դերի մասին մետաղական միջնորդությամբ իմունային մոդուլյացիայի և հիվանդությունների մեջ: