Mikromuovit ihmisen hengityselimessä

Johdanto: Muovin aiheuttama ympäristön saastuminen on kasvava globaali ongelma. Mikromuoveja, muovin hajoamistuotteita, on vesiympäristössä, maaperässä ja ilmassa, ja ne voivat imeytyä ihmisiin nieltynä ja hengitettynä (Joana Correia Prata et al., 2020). Ihmisen keuhkoissa olevien mikromuovien määrästä ja tyypeistä tiedetään vain vähän. Hyvin harvat tutkimukset viittaavat mahdolliseen yhteyteen keuhkoissa olevien mikromuovien ja hengitystoiminnan ja sairauksien välillä (Qiqing Chen et al., 2022). Uskotaan, että altistuminen mikromuoveille voi häiritä hengitystoimintaa, aiheuttaa tulehdusta ja siten edistää aineenvaihduntahäiriöiden ja keuhkosyövän kehittymistä. Nämä tutkimukset ovat kuitenkin varhaisessa vaiheessa, eivätkä ne vielä vahvista korrelaatiota mikromuovin kertymisen ja havaittujen terveyshäiriöiden välillä, eivätkä ne myöskään tunnista tämän suhteen taustalla olevia mekanismeja. Oletetaan, että sisäänhengitetyt mikromuovit voivat kerääntyä keuhkojen parenkyymiin ja kulkeutua imusolmukkeiden ja verisuonten kautta rintakehän imusolmukkeisiin ja kaukaisiin elimiin, mutta tällaisia ​​tutkimuksia ei ole tehty tähän mennessä.

Tutkimuksen tavoitteet: Ottaen huomioon saatavilla olevat rajalliset tiedot ja havaittu hengityssairauksien lisääntyminen viime vuosina, tutkimuksen tavoitteena on arvioida mikromuovien määrää ja tyyppiä keuhkosyöpää ja muita hengityselinsairauksia sairastavien potilaiden keuhkojen parenkyymissa ja alueellisissa imusolmukkeissa. Tämän tavoitteen saavuttamisen pitäisi auttaa määrittelemään mikromuovien roolia hengityselinten sairauksien patogeneesissä. Myöhemmät vaiheet sisältävät mekanismien tunnistamisen, joilla mikromuovit vaikuttavat kohdekudoksiin.

Tutkimusmalli: Tutkimus suoritetaan näytteillä keuhkojen parenkyymistä ja imusolmukkeista, jotka on kerätty potilailta, joille tehdään leikkaus keuhkosyövän ja muiden keuhkosairauden, kuten emfyseeman ja interstitiaalisen keuhkosairauden, vuoksi. Mikromuovihiukkaset havaitaan infrapunamikrospektroskopialla (μFTIR).

Materiaalin kerääminen: Keuhkojen parenkyyma, imusolmukkeet ja verinäytteet kerätään potilailta, joille tehdään keuhkosairausleikkaus, saatuaan tietoisen suostumuksen. Verinäytteet otetaan tyhjiöolosuhteissa leikkauksen aikana ja varastoidaan myöhempää mikroplastista analyysiä varten verenkiertoelimistöön olettaen, että nykyinen hypoteesi vahvistetaan positiivisesti. Kudosten keräys suoritetaan olosuhteissa, jotka estävät ulkoisen kontaminaation eivätkä vaikuta leikkauksen kulkuun, kirurgiseen riskiin tai leikkauksen jälkeiseen hoitoon. Kerätyt kudokset asetetaan steriileihin astioihin ja pakastetaan -80 °C:seen lisäanalyysiä varten.

Mikromuovianalyysi: Analyysissä noudatetaan vakiintuneita protokollia [Jenner et al., 2022], joiden tarkoituksena on poistaa orgaaniset hiukkaset samalla kun säilytetään mikromuovin eheys. Sulatuksen jälkeen näytteet käsitellään 30-prosenttisella H2O2-liuoksella, inkuboidaan ja suodatetaan alumiinioksidisuodattimien läpi käyttämällä lasityhjiösuodatusjärjestelmää.

Mikromuovin tunnistus: Tunnistaminen suoritetaan käyttämällä Fourier Transform Infrared (FTIR) -mikrospektroskopiaa.

Tiedonkeruu: Tiedot sisältävät asuinhistorian, työperäisen altistuksen, liitännäissairaudet, hengitystoimintoparametrit, tupakoinnin (aktiivinen tai passiivinen), e-savukkeen käytön, COVID-19-infektiohistorian, leikkauksen tiedot, leikkauksen jälkeisen tilan ja histopatologisen tutkimuksen tulokset.

Verinäytteiden kerääminen ja säilytys: Kerätyt ja pakastetut verinäytteet säilytetään veren mikromuovipitoisuuden vertailevaa analyysiä varten. Tämä tukee hengitettyjen ja nieltyjen mikromuovien lähteiden erottamista ihmiskehossa.

Odotetut tulokset: Saatavilla olevat kirjallisuustiedot viittaavat siihen, että mikromuoveja havaitaan hengitysteissä ja niiden tyypit tunnistetaan. Suunniteltujen tutkimusten tarkoituksena on vahvistaa tämä hypoteesi ja yrittää löytää korrelaatio muovin määrän ja tyypin sekä keuhkosairauksien esiintymisen ja vakavuuden välillä. Tällaisen korrelaation tunnistaminen voi auttaa määrittämään toisen näiden tilojen riskitekijän. Lisätutkimuksia, mukaan lukien veren mikromuovien sisältöanalyysi, on suunniteltu tutkimaan mikromuovien indusoimia mekanismeja ja tarjoamaan yksityiskohtaisempi analyysi niiden alkuperästä kehossa myöhemmässä tutkimusprojektissa.