Lunger i Flammer: Vildtbrandsrøg, Incidentsygdomme, Sårbare Befolkningsgrupper og Samfundsværdier i Canada (LoF)

FORMÅL: At bruge reaktioner på kontrollerede humane eksponeringer for trærøg som en model for vildtbrandsrøg (WFS) til at kvantificere risikoen for og tilføje biologisk plausibilitet til antagelsen om, at WFS-relateret partikelforurening med en diameter på 2,5 mikrometer eller mindre (PM2.5) bidrager til udviklingen af neurologiske og kroniske lunge sygdomme.

Studiets eksponeringsgrupper:

Gruppe A: 3 på hinanden følgende dage med 2 timers trærøgseksponering ved 35 µg/m³ PM2.5 Gruppe B: 3 på hinanden følgende dage med 2 timers trærøgseksponering ved 105 µg/m³ PM2.5 Gruppe C: 2 på hinanden følgende dage med filtreret luft (FA), efterfulgt af 1 dag med 2 timers trærøgseksponering ved 315 µg/m³ PM2.5

HYPOTESE, BERETTIGELSER OG MÅL Mål 1A: Forøge plausibiliteten for og kvantificere risikoen for WFS-bidrag til kronisk lunge sygdom.

Hypotese 1A: Undersøgerne vil afdække mekanismer, der plausibelt forbinder WFS-eksponering med udviklingen af kronisk sygdom, ved at forbinde WFS-eksponeringer med lungefunktionsnedgang, astma, kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) eller lungekræft.

At vurdere plausibiliteten af at forbinde WFS-eksponering med kroniske lunge sygdomme såsom astma, KOL og lungekræft.

At evaluere de biologiske effekter af WFS på luftvejene.

• Specifikt, hvad er effekterne af eksponeringskoncentration, intensitet og tid på inflammatoriske og immunmodulatoriske responser på WFS-eksponering?
• Flere biologiske veje kan forbinde WFS-eksponeringer med udviklingen af kroniske respiratoriske sygdomme såsom astma, KOL og lungekræft. Disse omfatter effekter af oxidativ stress og inflammation på epitelbarrierens integritet, hvilket kan fremme kontakt med immunceller, allergensensibilisering, øget infektionsmodtagelighed og vævsomdannelse, der nedsætter lungefunktionen. Epigenetik, især DNA-methylering (DNAm), er en anden potentiel mekanisme, der forbinder WFS med kronisk sygdom, og luftvejsmikrobiomet kan også bidrage gennem flere veje. Dog adskiller WFS sig fra generel by- og trafikrelateret luftforurening (TRAP), så effekter af TRAP-eksponering, der hidtil er påvist, kan ikke antages at gælde for WFS.

Mål 1B: Anvende en kontrolleret human eksponeringsundersøgelse til at identificere, på tværs af forskellige intensiteter af WFS-eksponering:

1.1 Neurokognitive ændringer relevante for udviklingen af kroniske neurologiske sygdomme 1.2 Temporale mønstre for indsættelse og opløsning i relevante cirkulerende neuroinflammatoriske markører 1.3 Køn, alder og genetik som effektmodificerende susceptibilitetsfaktorer for ovenstående fænomener

Hypotese 1B: Undersøgerne vil påvise forstyrrelser i hjernens standardtilstandsnærværk (DMN) og intensitetsafhængige stigninger i cirkulerende neuroinflammatoriske markører, især hos ældre individer og dem med genotyper, der medfører mangelfuld antioksidativ metabolisme eller dem, der medfører risiko for demens.

FORSKNINGSDESIGN En randomiseret, dobbeltblindet, krydsoverstyret human eksponeringsundersøgelse.

STATISTISK ANALYSE Data vil blive analyseret i R ved hjælp af generaliserede og lineære blandede effektmodeller. Modellerne køres med eksponering som en fast effekt og deltager-ID som en tilfældig effekt.