Biologiske signaturer som følge af erhvervsmæssig eksponering for komplekse blandinger af PAH'er (PAH-ProMetGen)

PAH'er er allestedsnærværende forurenende stoffer, der inducerer adskillige sygdomme, blandt hvilke kræft er det vigtigste endepunkt, med øget forekomst af lunge-, hud- og blærekræft. PAH'er inducerer genotoksiske virkninger (søsterkromatidsudveksling, mikrokerner, DNA-skade), men kræver metabolisk aktivering hos mennesker som indirekte virkende kræftfremkaldende stoffer. Således er viden om metaboliske veje involveret efter PAH-eksponering afgørende for at forstå og forebygge kræftrisici. Desuden antages eksponering for PAH'er at inducere andre negative sundhedsvirkninger (diabetes, betændelse, infertilitet, hjerte-kar-sygdomme). Desværre er tidlige sygdomsrelaterede biomarkører stadig stort set ukendte, og vores forståelse af de involverede mekanismer er stadig begrænset. De sjældne eksisterende biologiske grænseværdier refererer enten til ikke-kræftfremkaldende PAH (pyren) eller afgiftningsveje (3-OHBaP for BaP), selvom nye biomarkører, der afspejler den genotoksiske vej for BaP (TetraolBaP) nu er tilgængelige. Der er således behov for at identificere mere relevante biomarkører for eksponering/effekt, og for en bedre forståelse af de biologiske konsekvenser af PAH-eksponeringer samt de involverede metaboliske veje.

Projektets mål er:

• For bedre at forstå og karakterisere molekylære, metaboliske og genotoksiske påvirkninger som følge af eksponering for PAH'er og at forbinde sådanne påvirkninger med biologiske niveauer af forskellige PAH-metabolitter,
• At studere indflydelsen af ​​BaP-metabolisme (genotoksisk versus afgiftningsvej) på den differentielle ekspression af metabolitter/proteiner og på genotoksicitetsendepunkter for at få relevante data til at udlede nye biologiske grænseværdier,
• At belyse sammenhænge mellem omics-dereguleringer på grund af PAH-eksponeringer og aktiverede metaboliske veje for at definere kandidateffektbiomarkører til human biomonitorering.

Projektets originalitet er følgende. For det første er dette en menneskelig undersøgelse udført i rigtige erhvervsmæssige omgivelser på arbejdere, der er udsat for repræsentative PAH-blandinger. Det er en multidisciplinær tilgang, der samtidig kombinerer opdaterede biomonitorering, omics og cytogenetiske analyser, som vil give indsigt i et samlet overblik over metaboliske reaktioner og proteinudtryk efter erhvervsmæssig eksponering for PAH-blandinger og muliggøre identifikation af de involverede biologiske processer. Kræftfremkaldende BaP-metabolitter (Tetraol-BaP og 3-OHBaP) vil blive analyseret samtidigt for at sammenligne de to vigtigste metaboliske veje for BaP.

De vigtigste trin i projekterne vil være:

• Rekruttering af 100 arbejdere, der er forskelligt eksponeret for PAH-blandinger udtaget i to tidsperioder (efter ugers eksponering og efter 3 uger uden erhvervsmæssig eksponering),
• Registrering af relevante data (arbejdskarakteristika, job/opgaver, erhvervserfaring, antal års eksponering, rygevaner, ernæringsindtag, comorbiditet),
• Toksikologiske analyser (LC-Fluorescens og GC-MS-MS) af urinmetabolitter af adskillige gasformige og partikelformige PAH'er (naphtalen, fluoren, phenanthren, pyren, BaP, BeP, Chrysene, Benzo(b)Fluoranthen, Benzo(k)Fluoranthen, Benzo (a)Anthracen),
• Proteomics analyser på blodprøver gennem en berigelse tilgang til en bottom-up etiket fri kvantitativ proteomisk analyse baseret LC-HR-MS. Deregulerede proteiner (DEP) vil blive identificeret og den tilhørende proteinsignatur. En genontologi (GO) analyse vil definere de involverede grupper af biologiske processer,
• Ikke-målrettede Metabolomics-analyser på blodprøver i UHPLC-HR-MS, med uovervågede statistiske analyser (Principal Component Analysis, Logistic Regressions), identifikation af relevante metabolitter ved deres sammenligning med Human Metabolome-databasen og avanceret molekylær netværks-/spektralbibliotekssøgning af LC- MSMS data,
• Mikrokerner (MN) i bukkale celler gennem høst af bukkale celler ved hjælp af en cytobørste, overføres til laboratoriet i en buffer, fiksering og farvning, automatisk tælling under fluorescerende lys.