Fattori di suscettibilità polmonare infantile all'inquinamento

SFONDO:

Gli inquinanti atmosferici e il fumo di tabacco producono effetti negativi sulla salute respiratoria nei bambini. È probabile che le differenze di suscettibilità a questi esiti implichino variazioni genetiche in molteplici percorsi fisiopatologici che modulano le risposte e i conseguenti effetti biologici a seguito dell'esposizione. Lo studio ha inizialmente studiato l'ipotesi che le varianti genetiche nei percorsi dello stress ossidante modulino il verificarsi di esiti avversi utilizzando un approccio genetico candidato nel Children's Health Study (CHS), uno studio longitudinale sulla salute respiratoria dei bambini in 12 comunità della California meridionale. I ricercatori hanno scoperto che le varianti in GSTM1 (null), GSTP1 (A105G), TNF (- 308) e ICAM-1 (241) erano associate a ridotta crescita della funzione polmonare, aumento dell'incidenza di asma e aumento delle malattie respiratorie. Queste varianti hanno anche mostrato interazioni gene-ambiente e gene-gene con il fumo di tabacco e gli inquinanti atmosferici. Le loro scoperte si aggiungono al crescente numero di prove che i percorsi che coinvolgono il glutatione (GSH) svolgono un ruolo importante nella salute respiratoria.

PROGETTAZIONE NARRATIVA:

Nel periodo iniziale della sovvenzione, i ricercatori hanno studiato gli effetti dell'inquinamento dell'aria ambiente e del fumo di tabacco sulla salute respiratoria dei bambini e il ruolo della dieta, dell'attività fisica e della variazione genetica sulla suscettibilità agli inquinanti dell'aria ambiente e hanno completato ciascuno degli obiettivi specifici. Hanno notato associazioni tra i genotipi studiati e la riduzione della crescita della funzione polmonare, l'aumento della sensibilità all'esposizione in utero al fumo materno, l'aumento del rischio di asma e il rischio di assenze scolastiche correlate alla respirazione, variate in base al genotipo GSTM1 e GSTP1. Hanno notato che le diete a basso contenuto di vitamine antiossidanti erano associate a deficit della funzione polmonare e che un basso apporto di magnesio era associato a deficit della funzione polmonare. Infine, i ricercatori hanno identificato la struttura dell'aplotipo e contrassegnato i polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) per i loci candidati selezionati e hanno impiegato una versione limitata dell'analisi dell'aplotipo per indagare sull'associazione di tre varianti ICAM-1 sull'asma infantile.

I ricercatori estenderanno il loro studio sull'associazione dei geni candidati utilizzando i dati esistenti del Children's Health Study (CHS), per esaminare il ruolo della variazione di sequenza in 38 geni in cinque percorsi del glutatione (GSH), tra cui la produzione di GSH, il trasporto e il ciclo redox, l'elettrofilo e disintossicazione dei prodotti di ossidazione e segnalazione delle cellule di ossido nitrico. Le esposizioni di interesse sono ozono (O3), ossido nitrico (NO2), PM2.5 ambientale e fumo di tabacco. Gli esiti della salute respiratoria sono la crescita della funzione polmonare, l'asma e le assenze respiratorie. Le associazioni degli esiti della salute respiratoria con le varianti di sequenza nei geni candidati e l'inquinamento atmosferico saranno valutate utilizzando aplotipi e SNP funzionali. Verificheranno l'associazione complessiva di un locus con i risultati utilizzando SNP funzionali e un approccio basato sull'aplotipo, e verranno esaminate anche le interazioni gene-gene e gene-ambiente all'interno e tra i percorsi utilizzando approcci per ridurre al minimo i problemi di confronto multipli. Il confondimento dovuto alla mescolanza sarà affrontato utilizzando metodi di controllo dell'intero genoma basati su SNP. Infine, i modelli bayesiani gerarchici di questi percorsi complessi incorporano una conoscenza a priori delle relazioni biologiche per esaminare in modo efficiente le interazioni all'interno e tra i percorsi.