DNA-metyleringsmarkører hos veteraner utsatt for åpne forbrenningsgroper

Bakgrunn: VA og DoD anslår at 3,5 millioner veteraner og servicemedlemmer ble utsatt for åpne brenngroper brukt til avfallshåndtering under militære utplasseringer til land som Kuwait, Afghanistan og Irak siden 1990. Siden de varige negative effektene av denne eksponeringen på helse er ukjente, ble VA Airborne Hazards and Open Burn Pit Registry (AHOBPR) opprettet. Mer enn 209 000 deltakere til dags dato har svart på registerspørreskjemaet om omfanget av eksponering for brenngroper og andre luftbårne farer. Spørsmålene forsøkte å kvantifisere varigheten av eksponeringen, alvorlighetsgraden av akutte helseeffekter og det relative tidspunktet for utbrudd eller forverring av kroniske respiratoriske, kardiovaskulære, nevrologiske og andre sykdommer. Imidlertid mangler AHOBPR-intervjuet spesifikk forespørsel om mental helse og biomarkører. Den foreslåtte studien vil rekruttere AHOBPR-deltakere og ikke-deltakere for en oppfølgende forbedret evaluering av deres helse i en translasjonsforskningsstudie for å bedre karakterisere deres psykologiske, fysiske helseprofil og potensielt skadelige epigenetiske og biokjemiske eksponeringsrelaterte endringer.

Hypotese: Etterforskerne antar at 1) alvorlighetsgraden av individuell eksponering for brenngroper vil være positivt korrelert med nivåer av vedvarende organiske forurensninger i blod og metaller i urin og spesifikke epigenetiske endringer i DNA-metylering; og 2) nivåer av giftige kjemikalier og endringer i metylering av spesifikke gener vil være positivt korrelert med kroniske problemer som involverer kardiovaskulære, respiratoriske, nevropsykiatriske og andre systemer.

Spesifikke mål: (1) Beskrive og kvantifisere sammenhenger mellom intensiteten og varigheten av eksponeringen med persistente organiske kjemikalier/metaller i registerdeltakerne og fastslå deres sammenhenger med helseutfall knyttet til brenngropereksponering. (2) Oppdag og valider DNA-metyleringsmerker som best skiller mellom individer som er utsatt for brenngroper og de som ikke er det; beskriv og kvantifiser deretter sammenhengene mellom DNA-metylering, intensitet og varighet av eksponering, og helseutfall. Gjennomføring av disse målene vil tillate kvantifisering av forholdet mellom giftige kjemikalier, DNA-metylering og individuelle helseproblemer.

Studiedesign: En klinisk studie vil bli utført ved Central Arkansas Veterans Healthcare System og University of Arkansas for Medical Sciences. AHOBPR-registeret og ikke-spesifikk rekruttering vil bli brukt til å registrere OBP-eksponerte (N=220) og alders- og kjønnsmatchede ueksponerte (N=110) veteraner. De ueksponerte veteranene vil få de samme spørsmålene som i AHOBPR for å bestemme deres eksponeringsstatus for åpen forbrenning med en bekreftelse på ingen eksponering. Et enkelt studiebesøk per deltaker vil styrke registeret ved å validere innholdet ved hjelp av den elektroniske pasientjournalen og legge til nye studiedata om fysisk og mental funksjon, inkludert effekter av epigenetiske og toksiske mål innhentet fra blod- og urinprøver. Lineær og logistisk regresjonsmodellering vil bli brukt for å bestemme sammenhengene beskrevet av studiemålene, mens det kontrolleres for forvirrende variabler og falske oppdagelsesrater.

Langsiktig og kortsiktig påvirkning på pasientpopulasjoner: Det umiddelbare målet med studien er å måle eksponeringsrelaterte forskjeller i nivåer av potensielt giftige kjemikalier som finnes i blod og urin og forskjeller i DNA-metylering. Studien vil deretter bestemme sammenhengen mellom eksponering, de biokjemiske og molekylære målene og tilstedeværelsen av helseproblemer. Verdien av denne informasjonen er høy siden effekten av eksponering for branngroper stort sett er ukjent, men potensielt alvorlig. Det langsiktige målet for denne undersøkelseslinjen er å muliggjøre personlig og skreddersydd helsebehandling for utsatte individer. Etterforskerne mener at de biokjemiske og molekylære tiltakene kan bli nye biomarkører som muliggjør prediksjon av risiko for sykdom og uønskede sykdomsutfall, slik at forebyggende tiltak kan brukes. Videre vil resultatene være svært relevante for andre yrker der eksponeringen for luftbårne miljøgifter er høy.