Název: ICARUS - Psycho-fyziologické profilování jedinců s nízkou a vysokou odolností vůči teplu (ICARUS)

Oteplování klimatického systému pokračuje a existují silné důkazy o škodlivých účincích environmentálního tepelného stresu na člověka s dopadem na veřejné zdraví a kvalitu života miliard lidí po celém světě – s nejničivějšími účinky na společnosti v nejteplejších částech světa. Nicméně nedávné vlny veder v Kanadě, USA a severní Evropě zaznamenaly teploty přesahující 40 °C. Dokumentované dopady na úmrtnost ukazují, jak klimatické změny a související geografické šíření vln veder mají také zdravotní důsledky v oblastech, které byly dříve ušetřeny vysokých teplot. Zároveň je kožní melanom již doloženým a rostoucím problémem veřejného zdraví a vyznačuje se vysokým výskytem u světlejších populací evropského původu, zejména ve středoevropských a severoevropských zemích. Výskyt 29,7 na 100 000 osob let v Dánsku je třetí nejvyšší na světě ve srovnání se světovým průměrem 3,4. Alarmující je, že Světová zdravotnická organizace (WHO) předpokládá, že počet nových případů melanomu ročně vzroste o více než 50 % v období od roku 2020 do roku 2040.

Je zcela zřejmé, že určité populace jsou zranitelnější vůči globálnímu oteplování a že určité jednotlivci v rámci každé populace jsou náchylnější k tepelnému stresu než jiní. V projektu Icarus najdeme způsoby, jak tyto lidi identifikovat a ve velkém měřítku chránit pomocí prediktivních algoritmů. Dosažení tohoto ambiciózního cíle může zachránit životy, snížit zátěž zdravotnických systémů, podpořit globální agendu udržitelnosti včetně cílů udržitelnosti definovaných OSN, jako je prevence chudoby prostřednictvím zlepšené produktivity. Veřejné zdravotní, udržitelnostní a ekonomické přínosy tohoto ambiciózního projektu jsou tedy jasné, pokud uspěje.

Smrtelný důsledek vystavení extrémnímu teplu a slunečnímu záření, jak je popsáno v mýtu o Ikarovi a vědecky doloženo epidemiologickými důkazy o nadměrné úmrtnosti během vln veder, je však pouze špičkou ledovce z hlediska problémů veřejného zdraví a společenského dopadu způsobeného globálním oteplováním. Zdokumentovali jsme zátěž pracovního zdraví, ztráty produktivity a ekonomické náklady spojené se zvýšeným environmentálním teplem a osvětlili jsme interakci mezi tepelným stresem a vystavením slunečnímu záření. To druhé má významné izolované zdravotní účinky ultrafialového záření (UVR) na kůži. Naše pilotní pozorování ze studií kombinované expozice teplu a záření naznačují, že někteří jednotlivci, a to jak před aklimatizací, tak po ní, jsou velmi tolerantní a vykazují téměř žádné škodlivé účinky na motoricko-kognitivní výkonnost; zatímco jiní (zdraví; shodní z hlediska kondice a věku) vykazují drastické změny v klinických výsledcích a významné poklesy fyzického a duševního výkonu. Je dobře známo, že vystavení slunečnímu záření, a zejména určitým vlnovým délkám UVR, má přímé škodlivé účinky na kůži, ale existuje velká mezera ve znalostech o jeho interakci s tepelnými fyziologickými účinky. Také neexistuje žádný výzkum účinků aklimatizace a velmi omezené pochopení interakce mezi dopady na kognitivní funkci a psychologickými/behaviorálními faktory. To je klíčové pro pochopení zranitelnosti vůči teplu na individuální úrovni a jak následně ovlivňuje veřejné zdraví – protože ti s nejvyšším rizikem onemocní, jsou hospitalizováni nebo přispívají ke statistice úmrtnosti. Navíc jsou tyto interakce zásadní pro vývoj psychofyzického rámce a zlepšení schopnosti porozumět a následně ovlivnit kolektivní chování, což je vysoce relevantní pro implementaci politik a strategií zmírňování klimatických změn.

Rozdíly v tepelné zranitelnosti jsou pozorovány také na úrovni populace s výrazně nižšími teplotními prahy pro nadměrnou úmrtnost v severních ve srovnání s jižními evropskými zeměmi, ale je z velké části neznámo, zda se tento výrazný rozdíl v tepelné odolnosti týká nadřazeného „fyziologického obranného systému“ u jižních Evropanů nebo se primárně týká odlišných sociálních zkušeností s teplem a tedy odlišného chování, tj. vhodnějšího termoregulačního chování u jižních Evropanů. Vyšší riskování (např. nevhodná „kultura opalování“) je také vysoce relevantním faktorem z hlediska poškození kůže (mutace DNA a fotokarcinogeneze) a souvisejícího rizika vzniku rakoviny kůže. Například v nedávné pilotní studii jsme pozorovali 10krát vyšší vylučování cyklobutan thyminových dimerů v moči (jako markeru poškození DNA kůže) u dánských dobrovolníků po zimní dovolené v slunné oblasti ve srovnání s jejich vrstevníky, kteří se svobodně rozhodli být méně vystaveni.

Analogicky k mytickému Ikarovi, který letěl příliš blízko ke slunci, naše nedávná pilotní data jednotlivých dat z prací našeho konsorcia ukazují, že zranitelní lidé, kteří se kolektivně promítají do rozdílů na populační úrovni, nejsou schopni vnímat a pochopit nebezpečí spojené s vystavením slunečnímu záření. Pokud máme – na rozdíl od Ikarova otce – lépe chránit jednotlivce v riziku a radit lidstvu jako celku, potřebujeme vylepšený a interdisciplinární přístup ke zmírnění a pochopení rizik způsobených rostoucí environmentální expozicí teplu.

Projekt Icarus vytvoří psychofyzický rámec pro lepší schopnost zmírnit hrozby spojené se zvýšenou expozicí zhoršenou globálním oteplováním: od individuální zranitelnosti vůči teplu a slunečnímu záření až po veřejné zdraví a kolektivní chování. Vyvinutý rámec nám umožní identifikovat vzorce a vyvinout algoritmy pro včasnou detekci těch, kteří jsou náchylní k onemocnění z tepla a slunečního záření. To může přímo prospět veřejnému zdraví a také překlenout propast od individuálního ke kolektivnímu chování, což má relevanci pro tvorbu politik a zmírňování klimatických změn. Pro dosažení ambiciózního celkového cíle jsme sestavili konsorcium vedené odborníky v tepelné fyziologii, psychologii, dermatologii, farmakologické prevenci nepříznivých účinků vystavení slunečnímu záření, stejně jako umělé inteligenci a strojovém učení – což nám umožní dokončit interdisciplinární studie a dílčí úkoly.