Markery metylacji DNA u weteranów narażonych na otwarte oparzenia

Tło: VA i Departament Obrony szacują, że od 1990 r. 3,5 miliona weteranów i członków służby było narażonych na działanie otwartych dołów wykorzystywanych do usuwania odpadów podczas rozmieszczania wojsk w krajach takich jak Kuwejt, Afganistan i Irak. Ponieważ nie są znane trwałe niekorzystne skutki tego narażenia na zdrowie, utworzono rejestr zagrożeń i oparzenia w powietrzu VA (AHOBPR). Do tej pory ponad 209 000 uczestników odpowiedziało na kwestionariusz rejestru dotyczący zakresu narażenia na oparzenia i inne zagrożenia unoszące się w powietrzu. Pytania miały na celu ilościowe określenie czasu trwania narażenia, nasilenia ostrych skutków zdrowotnych oraz względnego czasu wystąpienia lub pogorszenia przewlekłych chorób układu oddechowego, sercowo-naczyniowego, neurologicznego i innych. Jednakże w wywiadzie AHOBPR brakuje konkretnych pytań na temat zdrowia psychicznego i biomarkerów. W ramach proponowanego badania rekrutowani będą uczestnicy i osoby niebędące uczestnikami AHOBPR do dalszej, wzmocnionej oceny ich zdrowia w translacyjnym badaniu badawczym, aby lepiej scharakteryzować ich profil zdrowia psychicznego i fizycznego oraz potencjalnie szkodliwe zmiany epigenetyczne i biochemiczne związane z narażeniem.

Hipoteza: Badacze stawiają hipotezę, że 1) nasilenie indywidualnego narażenia na oparzenia będzie dodatnio skorelowane z poziomem trwałych zanieczyszczeń organicznych we krwi i metali w moczu oraz specyficznymi zmianami epigenetycznymi w metylacji DNA; oraz 2) poziomy toksycznych substancji chemicznych i zmiany w metylacji określonych genów będą dodatnio skorelowane z przewlekłymi problemami obejmującymi układy sercowo-naczyniowy, oddechowy, neuropsychiatryczny i inne.

Cele szczegółowe: (1) Opisanie i określenie ilościowe zależności intensywności i czasu trwania narażenia na trwałe organiczne substancje chemiczne/metale wśród uczestników rejestru oraz ustalenie ich związku ze skutkami zdrowotnymi związanymi z narażeniem na oparzenia. (2) Odkryj i zweryfikuj znaki metylacji DNA, które najlepiej odróżniają osoby narażone na oparzenia od osób nie; następnie opisz i określ ilościowo zależności pomiędzy metylacją DNA, intensywnością i czasem trwania narażenia oraz skutkami zdrowotnymi. Realizacja tych celów umożliwi ilościowe określenie powiązań pomiędzy toksycznymi substancjami chemicznymi, metylacją DNA i indywidualnymi problemami zdrowotnymi.

Projekt badania: Badanie kliniczne zostanie przeprowadzone w Central Arkansas Veterans Healthcare System i University of Arkansas for Medical Sciences. Rejestr AHOBPR i nieswoista rekrutacja zostaną wykorzystane do zapisania weteranów narażonych na OBP (N=220) oraz weteranów dobranych pod względem wieku i płci, nienarażonych na ryzyko (N=110). Nienarażeni weterani otrzymają te same pytania, co w AHOBPR w celu ustalenia statusu narażenia na odkrywkę z potwierdzeniem braku narażenia. Pojedyncza wizyta studyjna na uczestnika wzmocni rejestr poprzez sprawdzenie jego zawartości przy użyciu elektronicznego rekordu pacjenta i dodanie nowych danych badawczych dotyczących funkcjonowania fizycznego i psychicznego, w tym skutków pomiarów epigenetycznych i toksyczności uzyskanych z próbek krwi i moczu. Model regresji liniowej i logistycznej zostanie wykorzystany do określenia zależności opisanych w celach badania, kontrolując jednocześnie zmienne zakłócające i wskaźniki fałszywych odkryć.

Długoterminowy i krótkoterminowy wpływ na populację pacjentów: Bezpośrednim celem badania jest zmierzenie związanych z narażeniem różnic w poziomach potencjalnie toksycznych substancji chemicznych obecnych we krwi i moczu oraz różnic w metylacji DNA. Następnie w badaniu zostaną określone zależności między narażeniem, miarami biochemicznymi i molekularnymi oraz występowaniem problemów zdrowotnych. Wartość tych informacji jest wysoka, ponieważ skutki narażenia na oparzenia są w dużej mierze nieznane, ale potencjalnie poważne. Długoterminowym celem tego kierunku badań jest umożliwienie spersonalizowanego i dostosowanego do indywidualnych potrzeb zarządzania stanem zdrowia osób narażonych. Badacze uważają, że miary biochemiczne i molekularne mogą stać się nowatorskimi biomarkerami umożliwiającymi przewidywanie ryzyka choroby i jej niekorzystnych skutków, co umożliwi zastosowanie środków zapobiegawczych. Ponadto wyniki będą miały duże znaczenie w przypadku innych zawodów, w których narażenie na zanieczyszczenia powietrza jest wysokie.