DNA-Methylierungsmarker bei Veteranen, die offenen Brandgruben ausgesetzt waren

Hintergrund: VA und DoD schätzen, dass 3,5 Millionen Veteranen und Militärangehörige seit 1990 bei Militäreinsätzen in Ländern wie Kuwait, Afghanistan und Irak offenen Brenngruben ausgesetzt waren, die zur Abfallentsorgung dienten. Da die dauerhaften negativen Auswirkungen dieser Exposition auf die Gesundheit unbekannt sind, wurde das VA Airborne Hazards and Open Burn Pit Registry (AHOBPR) erstellt. Bisher haben mehr als 209.000 Teilnehmer den Registrierungsfragebogen zum Ausmaß der Exposition gegenüber Brandgruben und anderen Gefahren in der Luft beantwortet. Mit den Fragen wurde versucht, die Dauer der Exposition, die Schwere akuter gesundheitlicher Auswirkungen und den relativen Zeitpunkt des Auftretens oder der Verschlechterung chronischer Atemwegs-, Herz-Kreislauf-, neurologischer und anderer Erkrankungen zu quantifizieren. Im AHOBPR-Interview fehlen jedoch konkrete Fragen zur psychischen Gesundheit und zu Biomarkern. Die vorgeschlagene Studie wird AHOBPR-Teilnehmer und Nichtteilnehmer für eine anschließende verbesserte Bewertung ihrer Gesundheit in einer translationalen Forschungsstudie rekrutieren, um ihr psychologisches und physisches Gesundheitsprofil sowie potenziell schädliche epigenetische und biochemische expositionsbedingte Veränderungen besser zu charakterisieren.

Hypothese: Die Forscher gehen davon aus, dass 1) die Schwere der individuellen Exposition gegenüber Brandgruben positiv mit dem Gehalt an persistenten organischen Schadstoffen im Blut und Metallen im Urin korreliert und spezifische epigenetische Veränderungen in der DNA-Methylierung; und 2) die Konzentration toxischer Chemikalien und Veränderungen in der Methylierung spezifischer Gene werden positiv mit chronischen Problemen im Herz-Kreislauf-, Atmungs-, neuropsychiatrischen und anderen System korrelieren.

Spezifische Ziele: (1) Beschreiben und quantifizieren Sie die Beziehungen der Intensität und Dauer der Exposition gegenüber persistenten organischen Chemikalien/Metallen bei den Registerteilnehmern und ermitteln Sie deren Beziehungen zu gesundheitlichen Folgen im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber Brandgruben. (2) DNA-Methylierungsmarkierungen entdecken und validieren, die am besten zwischen Personen unterscheiden, die Brandgruben ausgesetzt sind, und solchen, die dies nicht tun; Beschreiben und quantifizieren Sie dann die Beziehungen zwischen DNA-Methylierung, Intensität und Dauer der Exposition sowie gesundheitlichen Folgen. Die Verwirklichung dieser Ziele wird eine Quantifizierung der Zusammenhänge zwischen toxischen Chemikalien, DNA-Methylierung und individuellen Gesundheitsproblemen ermöglichen.

Studiendesign: Eine klinische Studie wird am Central Arkansas Veterans Healthcare System und an der University of Arkansas for Medical Sciences durchgeführt. Das AHOBPR-Register und die unspezifische Rekrutierung werden verwendet, um OBP-exponierte (N=220) und alters- und geschlechtsangepasste, nicht exponierte (N=110) Veteranen einzuschreiben. Den nicht exponierten Veteranen werden dieselben Fragen wie im AHOBPR gestellt, um ihren Expositionsstatus im Tagebau mit einer Bestätigung, dass keine Exposition vorliegt, zu ermitteln. Ein einziger Studienbesuch pro Teilnehmer stärkt das Register, indem der Inhalt mithilfe der elektronischen Patientenakte validiert und neue Studiendaten zur körperlichen und geistigen Funktion hinzugefügt werden, einschließlich der Auswirkungen epigenetischer und toxischer Maßnahmen aus Blut- und Urinproben. Lineare und logistische Regressionsmodelle werden verwendet, um die durch die Studienziele beschriebenen Beziehungen zu bestimmen und gleichzeitig Störvariablen und falsche Entdeckungsraten zu kontrollieren.

Langfristige und kurzfristige Auswirkungen auf Patientenpopulationen: Das unmittelbare Ziel der Studie besteht darin, expositionsbedingte Unterschiede in den Konzentrationen potenziell toxischer Chemikalien in Blut und Urin sowie Unterschiede in der DNA-Methylierung zu messen. Die Studie wird dann die Zusammenhänge zwischen der Exposition, den biochemischen und molekularen Maßnahmen und dem Vorliegen gesundheitlicher Probleme ermitteln. Der Wert dieser Informationen ist hoch, da die Auswirkungen der Exposition gegenüber Brandgruben weitgehend unbekannt, aber möglicherweise schwerwiegend sind. Das längerfristige Ziel dieser Untersuchung besteht darin, ein personalisiertes und maßgeschneidertes Gesundheitsmanagement für exponierte Personen zu ermöglichen. Die Forscher glauben, dass die biochemischen und molekularen Maßnahmen zu neuartigen Biomarkern werden könnten, die eine Vorhersage des Krankheitsrisikos und unerwünschter Krankheitsfolgen ermöglichen, so dass vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden können. Darüber hinaus werden die Ergebnisse für andere Berufe, in denen die Belastung durch Luftschadstoffe hoch ist, von großer Relevanz sein.