Biologiset allekirjoitukset, jotka johtuvat työperäisestä altistumisesta PAH-yhdisteiden monimutkaisille seoksille (PAH-ProMetGen)

PAH-yhdisteet ovat kaikkialla esiintyviä saasteita, jotka aiheuttavat useita sairauksia, joista syöpä on merkittävin päätetapahtuma, ja keuhko-, iho- ja virtsarakon syöpien ilmaantuvuus lisääntyy. PAH:t aiheuttavat genotoksisia vaikutuksia (sisarkromatidien vaihto, mikrotumat, DNA-vauriot), mutta vaativat ihmisellä metabolista aktivaatiota epäsuorasti vaikuttavina karsinogeeneina. Näin ollen PAH-altistuksen jälkeisten aineenvaihduntareittien tuntemus on ratkaisevan tärkeää syöpäriskien ymmärtämiseksi ja ehkäisemiseksi. Lisäksi PAH-yhdisteille altistumisen oletetaan aiheuttavan muita haitallisia terveysvaikutuksia (diabetes, tulehdus, hedelmättömyys, sydän- ja verisuonitaudit). Valitettavasti varhaiset sairauksiin liittyvät biomarkkerit ovat edelleen suurelta osin tuntemattomia, ja ymmärryksemme asiaan liittyvistä mekanismeista on edelleen rajallista. Harvinaiset olemassa olevat biologiset raja-arvot viittaavat joko ei-karsinogeenisiin PAH:iin (pyreeni) tai detoksifikaatioreitteihin (3-OHBaP BaP:lle), vaikka uusia biomarkkereita, jotka kuvastavat BaP:n genotoksista reittiä (TetraolBaP), on nyt saatavilla. Siksi on tarpeen tunnistaa merkityksellisempiä altistumisen/vaikutuksen biomarkkereita ja ymmärtää paremmin PAH-altistumisesta aiheutuvia biologisia seurauksia sekä niihin liittyviä metaboliareittejä.

Hankkeen tavoitteet ovat:

• Ymmärtää ja karakterisoida paremmin PAH-yhdisteille altistumisesta aiheutuvia molekyyli-, aineenvaihdunta- ja genotoksisia vaikutuksia ja yhdistää nämä vaikutukset eri PAH-metaboliittien biologisiin tasoihin,
• Tutkia BaP-aineenvaihdunnan (genotoksinen vs. detoksikaatioreitti) vaikutusta metaboliittien/proteiinien erilaiseen ilmentymiseen ja genotoksisuuden päätepisteisiin saadakseen olennaista tietoa uusien biologisten raja-arvojen johtamiseksi,
• Selvittää PAH-altistumisesta johtuvien omikkien säätelyn purkamisen ja aktivoituneiden aineenvaihduntareittien välisiä yhteyksiä, jotta voidaan määritellä ehdokasvaikutusbiomarkkereita ihmisen biomonitorointiin.

Projektin alkuperäiset ovat seuraavat. Ensinnäkin tämä on ihmisillä tehty tutkimus todellisissa ammatillisissa olosuhteissa työntekijöillä, jotka ovat altistuneet edustaville PAH-seoksille. Se on monialainen lähestymistapa, jossa yhdistyvät samanaikaisesti ajantasaiset biomonitorointi-, omiikka- ja sytogeneettiset analyysit. Se antaa kattavan kuvan aineenvaihduntareaktioista ja proteiinien ilmentymisestä työperäisen PAH-seoksille altistumisen jälkeen ja mahdollistaa asiaan liittyvien biologisten prosessien tunnistamisen. Karsinogeeniset BaP-metaboliitit (Tetraol-BaP ja 3-OHBaP) analysoidaan samanaikaisesti BaP:n kahden pääaineenvaihduntareitin vertaamiseksi.

Hankkeiden päävaiheet ovat:

• 100 PAH-seoksille vaihtelevasti altistuneen työntekijän palkkaaminen kahdelta ajanjaksolta (viikkojen altistumisen jälkeen ja kolmen viikon ilman työperäistä altistumista)
• Merkittävien tietojen kirjaaminen (työn ominaisuudet, työt/tehtävät, työkokemus, altistumisvuosien määrä, tupakointitottumukset, ravinnon saanti, rinnakkaissairaudet),
• Useiden kaasumaisten ja hiukkasmaisten PAH-yhdisteiden (naftaleeni, fluoreeni, fenantreeni, pyreeni, BaP, BeP, kryseeni, bentso(b)fluoranteeni, bentso(k)fluoranteeni, bentso(k)fluoranteeni) toksikologiset analyysit (LC-fluoresenssi ja GC-MS-MS) a) antraseeni),
• Verinäytteiden proteomiikkaanalyysit rikastusmenetelmällä alhaalta ylös -leimattomaan kvantitatiiviseen proteomiseen analyysiin perustuvassa LC-HR-MS:ssä. Säännellyt proteiinit (DEP) tunnistetaan ja niihin liittyvä proteiinin allekirjoitus. Geeniontologia-analyysi (GO) määrittelee mukana olevat biologisten prosessien ryhmät,
• Kohdistamattomat aineenvaihdunta-analyysit verinäytteistä UHPLC-HR-MS:ssä, valvomattomilla tilastollisilla analyyseillä (pääkomponenttianalyysi, logistiset regressiot), relevanttien metaboliittien tunnistaminen vertaamalla niitä Human Metabolome -tietokantaan ja edistynyt molekyyliverkko / LC-spektrikirjastohaku MSMS-tiedot,
• Mikrotumat (MN) bukkaalisoluissa keräämällä poskisoluja sytoharjalla, siirtämällä laboratorioon puskurissa, kiinnittämällä ja värjäämällä, automaattinen laskenta fluoresoivassa valossa.