Longen in Vuur: Rook van Bosbranden, Incidentele Ziekten, Kwetsbare Bevolkingsgroepen en Gemeenschapswaarden in Canada (LoF)

DOEL: Reacties op gecontroleerde menselijke blootstellingen aan houtrook, als model voor rook van bosbranden (WFS), te gebruiken om het risico te kwantificeren van, en biologische plausibiliteit toe te voegen aan, de veronderstelling dat WFS-gerelateerde fijnstof met een diameter van 2,5 micrometer of minder (PM2,5) bijdraagt aan de ontwikkeling van neurologische en chronische longziekten.

Studie Blootstellingsarmen:

Arm A: 3 opeenvolgende dagen met 2 uur houtrookblootstellingen bij 35 µg/m³ PM2,5 Arm B: 3 opeenvolgende dagen met 2 uur houtrookblootstellingen bij 105 µg/m³ PM2,5 Arm C: 2 opeenvolgende dagen met Gefilterde Lucht (FA), gevolgd door 1 dag met een 2 uur houtrookblootstelling bij 315 µg/m³ PM2,5

HYPOTHESE, MOTIVERINGEN EN DOELSTELLINGEN Doelstelling 1A: Plausibiliteit vergroten voor, en risico kwantificeren van, WFS-bijdragen aan chronische longziekte.

Hypothese 1A: De onderzoekers zullen mechanismen bepalen die WFS-blootstelling plausibel verbinden met de ontwikkeling van chronische ziekte, door WFS-blootstellingen te koppelen aan longfunctieverlies, astma, chronische obstructieve longziekte (COPD), of longkanker.

Om de plausibiliteit te beoordelen van het koppelen van WFS-blootstelling aan Chronische Longziekten zoals astma, COPD en longkanker.

Om de biologische effecten van WFS op de luchtwegen te evalueren.

• Specifiek, wat zijn de effecten van blootstellingsconcentratie, intensiteit en tijd op inflammatoire en immunomodulerende reacties op WFS-blootstelling?
• Verschillende biologische routes kunnen WFS-blootstellingen verbinden met de ontwikkeling van chronische luchtwegaandoeningen zoals astma, COPD en longkanker. Deze omvatten effecten van oxidatieve stress en ontsteking op de integriteit van de epitheliale barrière, wat contact met immuuncellen, allergene sensibilisatie, verhoogde infectiegevoeligheid en weefselremodellering die de longfunctie belemmert, kan vergemakkelijken. Epigenetica, met name DNA-methylatie (DNAm), is een ander potentieel mechanisme dat WFS met chronische ziekte verbindt, en het luchtwegmicrobioom kan ook bijdragen via verschillende routes. Echter, WFS verschilt van algemene stedelijke en verkeersgerelateerde luchtverontreiniging (TRAP), dus effecten van TRAP-blootstelling die tot nu toe zijn aangetoond kunnen niet worden aangenomen van toepassing te zijn op WFS.

Doelstelling 1B: Een gecontroleerde menselijke blootstellingsstudie gebruiken om, over verschillende intensiteiten van WFS-blootstelling, te identificeren:

1.1 Neurocognitieve veranderingen relevant voor de ontwikkeling van chronische neurologische ziekten 1.2 Temporele patronen van aanvang en herstel in relevante circulerende neuro-inflammatoire markers 1.3 Geslacht, leeftijd en genetica als effectmodificerende gevoeligheidsfactoren voor de bovenstaande fenomenen

Hypothese 1B: De onderzoekers zullen verstoringen in het default mode netwerk (DMN) van de hersenen aantonen, en intensiteitsafhankelijke toename in circulerende neuro-inflammatoire markers, vooral bij oudere individuen en degenen met genotypen die een tekort aan antioxidantmetabolisme geven of die risico op dementie geven.

ONDERZOEKSONTWERP Een gerandomiseerde, dubbelblinde, cross-over-gecontroleerde menselijke blootstellingsstudie.

STATISTISCHE ANALYSE Data zullen worden geanalyseerd in R met behulp van gegeneraliseerde en lineaire mixed-effects modellen. Modellen zullen draaien met blootstelling als een vast effect en deelnemers-ID als een random effect.