Marcatori di metilazione del DNA nei veterani esposti a fosse di combustione aperte

Contesto: il VA e il Dipartimento della Difesa stimano che 3,5 milioni di veterani e membri del servizio siano stati esposti a fosse di combustione a cielo aperto utilizzate per lo smaltimento dei rifiuti durante gli schieramenti militari in paesi come Kuwait, Afghanistan e Iraq dal 1990. Poiché gli effetti negativi duraturi di questa esposizione sulla salute non sono noti, è stato creato il VA Airborne Hazards and Open Burn Pit Registry (AHOBPR). Più di 209.000 partecipanti fino ad oggi hanno risposto al questionario del registro sull’entità dell’esposizione alle fosse di combustione e ad altri pericoli presenti nell’aria. Le domande tentavano di quantificare la durata dell’esposizione, la gravità degli effetti acuti sulla salute e i tempi relativi di insorgenza o peggioramento di malattie respiratorie croniche, cardiovascolari, neurologiche e di altro tipo. Tuttavia, l’intervista dell’AHOBPR manca di indagini specifiche sulla salute mentale e sui biomarcatori. Lo studio proposto recluterà partecipanti e non partecipanti all'AHOBPR per una valutazione migliorata della loro salute in uno studio di ricerca traslazionale per caratterizzare meglio il loro profilo di salute psicologica e fisica e le alterazioni epigenetiche e biochimiche potenzialmente dannose legate all'esposizione.

Ipotesi: i ricercatori ipotizzano che 1) la gravità dell'esposizione individuale alle fosse ustionate sarà positivamente correlata ai livelli di inquinanti organici persistenti nel sangue e ai metalli nelle urine e ad alterazioni epigenetiche specifiche nella metilazione del DNA; e 2) i livelli di sostanze chimiche tossiche e le alterazioni nella metilazione di geni specifici saranno correlati positivamente con problemi cronici che coinvolgono il sistema cardiovascolare, respiratorio, neuropsichiatrico e altri sistemi.

Obiettivi specifici: (1) Descrivere e quantificare le relazioni tra l'intensità e la durata dell'esposizione a sostanze chimiche/metalli organici persistenti nei partecipanti al registro e accertare le loro relazioni con gli esiti sulla salute legati all'esposizione alle fosse di combustione. (2) Scoprire e convalidare i segni di metilazione del DNA che distinguono meglio tra gli individui esposti a bruciature e quelli no; quindi descrivere e quantificare le relazioni tra metilazione del DNA, intensità e durata dell'esposizione e risultati sulla salute. Il completamento di questi obiettivi consentirà la quantificazione delle relazioni tra sostanze chimiche tossiche, metilazione del DNA e problemi di salute individuali.

Progettazione dello studio: uno studio clinico sarà condotto presso il Central Arkansas Veterans Healthcare System e l'Università dell'Arkansas per le scienze mediche. Il registro AHOBPR e il reclutamento non specifico verranno utilizzati per arruolare veterani esposti all'OBP (N = 220) e veterani non esposti di pari età e sesso (N = 110). Ai veterani non esposti verranno poste le stesse domande dell'AHOBPR per determinare il loro stato di esposizione a un pozzo di combustione a cielo aperto con la conferma di nessuna esposizione. Una singola visita di studio per partecipante rafforzerà il registro convalidandone i contenuti utilizzando la cartella clinica elettronica e aggiungendo nuovi dati di studio sulla funzione fisica e mentale, compresi gli effetti delle misure epigenetiche e tossiche ottenute da campioni di sangue e urina. Verranno utilizzati modelli di regressione lineare e logistica per determinare le relazioni descritte dagli obiettivi dello studio, controllando al contempo le variabili confondenti e i tassi di false scoperte.

Impatto a lungo e breve termine sulle popolazioni di pazienti: l'obiettivo immediato dello studio è misurare le differenze correlate all'esposizione nei livelli di sostanze chimiche potenzialmente tossiche presenti nel sangue e nelle urine e le differenze nella metilazione del DNA. Lo studio determinerà poi le relazioni tra esposizione, misure biochimiche e molecolari e presenza di problemi di salute. Il valore di queste informazioni è elevato poiché gli effetti dell'esposizione alle fosse di combustione sono in gran parte sconosciuti ma potenzialmente gravi. L’obiettivo a lungo termine di questa linea di indagine è consentire una gestione sanitaria personalizzata e su misura per gli individui esposti. I ricercatori ritengono che le misure biochimiche e molecolari possano diventare nuovi biomarcatori che consentono la previsione del rischio di malattia e degli esiti avversi della malattia in modo tale da poter adottare misure preventive. Inoltre, i risultati saranno molto rilevanti per altre occupazioni in cui l’esposizione agli inquinanti atmosferici è elevata.