Tytuł: ICARUS - Profilowanie psycho-fizjologiczne osób o niskiej i wysokiej odporności na ciepło (ICARUS)

Ocieplenie systemu klimatycznego postępuje, a istnieją mocne dowody na szkodliwe skutki stresu cieplnego środowiska dla ludzi, z wpływem na zdrowie publiczne i jakość życia miliardów ludzi na całym świecie – przy czym najbardziej szkodliwe skutki dotyczą społeczeństw w najgorętszych częściach świata. Jednakże ostatnie fale upałów w Kanadzie, USA i Europie Północnej odnotowały temperatury przekraczające 40°C. Udokumentowane skutki śmiertelności pokazują, jak zmiany klimatu i związane z nimi geograficzne rozprzestrzenianie się fal upałów mają również konsekwencje zdrowotne w regionach wcześniej oszczędzonych przez wysokie temperatury. Jednocześnie czerniak skóry jest już udokumentowanym i rosnącym problemem zdrowia publicznego, charakteryzującym się wysoką zachorowalnością w jasnoskórych populacjach pochodzenia europejskiego, szczególnie w krajach Europy Środkowej i Północnej. Zachorowalność wynosząca 29,7 na 100 000 osobo-lat w Danii jest trzecią najwyższą na świecie w porównaniu ze średnią światową wynoszącą 3,4. Niepokojąco, Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) przewiduje, że liczba nowych przypadków czerniaka rocznie wzrośnie o ponad 50% od 2020 do 2040 roku.

Jest całkowicie jasne, że pewne populacje są bardziej narażone na globalne ocieplenie i że niektórzy ludzie w każdej populacji są bardziej podatni na stres cieplny niż inni. W projekcie Ikar znajdziemy sposoby na identyfikację tych osób i na dużą skalę ochronę przy użyciu algorytmów predykcyjnych. Osiągnięcie tego ambitnego celu może uratować życie, zmniejszyć obciążenie systemów opieki zdrowotnej, wspierać globalną agendę zrównoważonego rozwoju, w tym cele zrównoważonego rozwoju ONZ, takie jak zapobieganie ubóstwu poprzez poprawę produktywności. Zatem korzyści dla zdrowia publicznego, zrównoważonego rozwoju i gospodarki z tego ambitnego projektu są oczywiste, jeśli się powiedzie.

Śmiertelny skutek narażenia na ekstremalne ciepło i światło słoneczne, jak opisano w micie o Ikarze i udokumentowany naukowo dowodami epidemiologicznymi na nadmierne wskaźniki zgonów podczas fal upałów, jest jednak tylko wierzchołkiem góry lodowej w zakresie problemów zdrowia publicznego i wpływu społecznego narzuconego przez globalne ocieplenie. Udokumentowaliśmy obciążenie zdrowia zawodowego, straty produktywności i koszty ekonomiczne związane z podwyższonym ciepłem środowiskowym i rzuciliśmy światło na interakcję między stresem cieplnym a ekspozycją na promieniowanie słoneczne. To ostatnie z głównymi izolowanymi skutkami zdrowotnymi promieniowania ultrafioletowego (UVR) na skórę. Nasze pilotażowe obserwacje z badań ekspozycji na połączone ciepło i promieniowanie wskazują, że niektórzy ludzie, zarówno przed, jak i po aklimatyzacji, są bardzo tolerancyjni i wykazują prawie żadnych szkodliwych skutków na wydajność motoryczno-poznawczą; podczas gdy inni (zdrowi; dopasowani pod względem kondycji i wieku) wykazują drastyczne zmiany w wynikach klinicznych i znaczny spadek wydajności fizycznej i umysłowej. Powszechnie wiadomo, że ekspozycja na światło słoneczne, a w szczególności określone długości fal UVR, ma bezpośrednie szkodliwe skutki na skórę, ale istnieje duża luka w wiedzy na temat jej interakcji z fizjologicznymi efektami termicznymi. Ponadto nie ma badań nad efektami aklimatyzacji i bardzo ograniczone zrozumienie interakcji między wpływami na funkcje poznawcze a czynnikami psychologicznymi/zachowaniowymi. Jest to kluczowe dla zrozumienia podatności na ciepło na poziomie indywidualnym i jak to następnie wpływa na zdrowie publiczne – ponieważ ci z najwyższym ryzykiem chorują, trafiają do szpitala lub zwiększają statystyki śmiertelności. Ponadto te interakcje są fundamentalne dla rozwoju ram psychofizycznych i poprawy zdolności do zrozumienia, a następnie wpływania na zachowanie zbiorowe, co jest bardzo istotne dla wdrażania polityk i strategii łagodzenia zmian klimatu.

Różnice w podatności na ciepło obserwuje się również na poziomie populacji, z wyraźnie niższymi progami temperatury dla nadmiernej śmiertelności w krajach północnej Europy w porównaniu z południowymi, ale w dużej mierze nie wiadomo, czy ta wyraźna różnica w odporności na ciepło wiąże się z lepszym „systemem obrony fizjologicznej” u mieszkańców południowej Europy, czy głównie wiąże się z różnymi społecznymi doświadczeniami ciepła, a tym samym różnymi zachowaniami, tj. bardziej odpowiednim zachowaniem termoregulacyjnym u mieszkańców południowej Europy. Wyższe podejmowanie ryzyka (np. nieodpowiednia „kultura opalania”) jest również bardzo istotnym czynnikiem w zakresie uszkodzeń skóry (mutacje DNA i fotokarcynogeneza) i związanego z tym ryzyka rozwoju raka skóry. Na przykład, w niedawnym badaniu pilotażowym zaobserwowaliśmy 10-krotnie wyższe wydalanie dimerów cyklobutanowych tyminy w moczu (jako markera uszkodzenia DNA skóry) u duńskich wolontariuszy po zimowym urlopie w słonecznym regionie, w porównaniu z ich rówieśnikami, którzy swobodnie wybrali mniejszą ekspozycję.

Analogicznie do mitycznego Ikara, który przeleciał zbyt blisko słońca, nasze najnowsze dane indywidualne z artykułów naszego konsorcjum pokazują, że wrażliwi ludzie, zbiorczo przekładający się na różnice na poziomie populacji, nie są w stanie wyczuć i zrozumieć niebezpieczeństwa związanego z ekspozycją na promieniowanie słoneczne. Jeśli mamy – w przeciwieństwie do ojca Ikara – stać się lepsi w ochronie osób zagrożonych i doradzaniu ludzkości jako całości, potrzebujemy ulepszonego i interdyscyplinarnego podejścia do łagodzenia i zrozumienia ryzyk narzuconych przez rosnącą ekspozycję na ciepło środowiskowe.

Projekt Ikar wygeneruje ramy psychofizyczne dla poprawy zdolności do łagodzenia zagrożeń związanych ze zwiększoną ekspozycją zaostrzoną przez globalne ocieplenie: od indywidualnej podatności na ciepło i ekspozycję na słońce, po zdrowie publiczne i zachowanie zbiorowe. Opracowane ramy pozwolą nam zidentyfikować wzorce i opracować algorytmy wczesnego wykrywania osób podatnych na zachorowanie z powodu ciepła i ekspozycji na słońce. Może to bezpośrednio przynieść korzyści zdrowiu publicznemu, a także zlikwidować lukę między zachowaniem indywidualnym a zbiorowym, co ma znaczenie dla kształtowania polityki i łagodzenia zmian klimatu. Aby osiągnąć ambitny ogólny cel, stworzyliśmy konsorcjum kierowane przez ekspertów w dziedzinie fizjologii termicznej, psychologii, dermatologii, farmakologicznej profilaktyki niekorzystnych skutków ekspozycji na światło słoneczne, a także sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego – co pozwoli nam ukończyć interdyscyplinarne badania i podzadania.