तीन चालू जैव परियोजनाएं यह समझने की दिशा में हैं कि पर्यावरणीय धातुएं मानव शरीर के साथ किस प्रकार अंतःक्रिया करती हैं और उसे प्रभावित करती हैं, जब उन्हें निगला या सांस के माध्यम से शरीर में प्रवेश किया जाता है, विशेष रूप से प्रतिरक्षा प्रणाली, फेफड़ों और आंत में।
इन परियोजनाओं का उद्देश्य विषाक्तता के कोशिकीय तंत्र को समझकर इन धातुओं के हानिकारक प्रभावों को कम करना तथा प्रभावी हस्तक्षेप रणनीतियों की पहचान करना है।
लॉरी जी हडसन, पीएचडी
डेबरा मैकेंज़ी, पीएचडी
एस्तेर एर्देई, पीएचडी
डेविड बेगे, पीएचडी
एरिका डैशनर-टाइटस, पीएचडी
मूल अमेरिकी समुदायों के साथ साझेदारी, दक्षिण पश्चिम में जनजातीय भूमि पर यूएनएम धातु एक्सपोजर और विषाक्तता आकलन (यूएनएम मेटल्स) टीम ने अपनी जनजातीय भूमि पर 1100 से अधिक परित्यक्त यूरेनियम खदान (एयूएम) अपशिष्ट स्थलों से जुड़े सामुदायिक स्तर के जोखिम और स्वास्थ्य जोखिमों के साक्ष्य प्राप्त किए हैं। बायोमोनिटरिंग परिणाम इस बात की पुष्टि करते हैं कि समुदाय के सदस्य राष्ट्रीय मानदंडों से परे यूरेनियम और अन्य धातुओं के संपर्क में हैं, जिससे समुदाय स्वास्थ्य पर संभावित प्रभाव के बारे में चिंतित है।
यह परियोजना पुराने यूरेनियम खनन अपशिष्ट स्थलों पर पाए जाने वाले यूरेनियम और सह-घटित धातुओं के संपर्क से जुड़े स्वास्थ्य प्रभावों के बारे में मूल अमेरिकी समुदाय की चिंताओं को संबोधित करती है। हमारे अध्ययन प्रभावित समुदायों में मिश्रित धातुओं के संपर्क के जैविक परिणामों की जांच करेंगे। हम मिश्रित धातुओं और मेटलॉइड्स के वर्तमान जोखिम का आकलन करने के लिए बायोमोनिटोरिंग का उपयोग करेंगे। प्रारंभिक निष्कर्षों और प्रकाशित कार्य के आधार पर, हम इस परिकल्पना का परीक्षण करेंगे कि परित्यक्त यूरेनियम खदानों से जुड़े पर्यावरणीय धातुओं के अनूठे मिश्रण के संपर्क में आने से ऑक्सीडेटिव तनाव और सूजन संबंधी प्रतिक्रियाएं बढ़ जाती हैं, ये प्रक्रियाएं प्रतिरक्षा विकृति और कई पुरानी बीमारियों के विकास को बढ़ावा देने के लिए जानी जाती हैं। प्रायोगिक मॉडल में पूरक अध्ययन विषाक्तता के तंत्र की पहचान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जिन्हें भविष्य में जनसंख्या-आधारित हस्तक्षेपों के लिए लक्षित किया जा सकता है।
यह परियोजना सामुदायिक चिंताओं के प्रति उत्तरदायी है और इसके परिणामों से यह अपेक्षित है कि 1) पर्यावरणीय नमूनों में पहचानी गई और समुदाय के जैव नमूनों में उच्चीकृत विषाक्त धातुओं के जैविक परिणामों के बारे में जानकारी प्रदान की जाए, 2) विशिष्ट धातुओं और धातु मिश्रणों के प्रभाव के बारे में यंत्रवत ज्ञान का विस्तार किया जाए। साथ ही मानव प्रतिरक्षा कोशिकाओं में धातु की परस्पर क्रिया का आधार, और 3) पर्यावरणीय धातु जोखिम से सुरक्षा प्रदान करने के लिए तंत्र-आधारित हस्तक्षेप की क्षमता का प्रायोगिक परीक्षण करना। हमारा अंतिम लक्ष्य चल रहे धातुओं के जोखिम के स्वास्थ्य जोखिमों को कम करने के लिए पारंपरिक नैदानिक परीक्षणों के विकास की दिशा में यंत्रवत विज्ञान का लाभ उठाना है।
एलिसेओ एफ कैस्टिलो, पीएचडी, गैस्ट्रोएंटरोलॉजी और हेपेटोलॉजी विभाग, आंतरिक चिकित्सा विभाग, यूएनएम एचएससी
जूली जी. इन, पीएचडी, गैस्ट्रोएंटरोलॉजी और हेपेटोलॉजी विभाग, आंतरिक चिकित्सा विभाग, यूएनएम एचएससी
परित्यक्त यूरेनियम खदानें (एयूएम) दक्षिण-पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका में केंद्रित हैं, जिनमें से कई आदिवासी भूमि पर हैं। एयूएम के आसपास के मूल अमेरिकी समुदायों ने अपनी चिंता व्यक्त की है कि एयूएम साइटों से उत्पन्न होने वाले यूरेनियम (यू) और आर्सेनिक (एएस) के संपर्क से प्रतिरक्षा संबंधी शिथिलता और कैंसर सहित पुरानी और प्रणालीगत बीमारियों का प्रसार बढ़ गया है। पर्यावरणीय धातु एक्सपोज़र पर हमारा पिछला शोध हृदय और फुफ्फुसीय प्रभावों पर केंद्रित था; हालाँकि, यह महसूस करते हुए कि इनहेलेशन का सेवन दूषित बलगम के अंतर्ग्रहण के माध्यम से आंत के जोखिम में दृढ़ता से योगदान देता है, हम गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल (जीआई) स्वास्थ्य में रुचि रखते हैं। इसके अतिरिक्त, जीआई पथ दूषित भोजन और जल स्रोतों के माध्यम से पर्यावरणीय धातुओं के संपर्क में भी आसानी से आ जाता है। इस प्रकार, इन अध्ययनों का अंतिम लक्ष्य एयूएम अपशिष्ट और अन्य कठोर धातु खदानों से मिश्रित धातुओं के संपर्क में आने से संभावित प्रतिरक्षाविज्ञानी परिवर्तन और जीआई पथ से उत्पन्न होने वाली बीमारियों के बारे में सामुदायिक चिंताओं को संबोधित करना है।
बीपी गट के शोधकर्ता आंत जीव विज्ञान और प्रतिरक्षा विज्ञान के विशेषज्ञ हैं और यह निर्धारित करने का इरादा रखते हैं कि ये पर्यावरणीय धातुएं आंत के तीन पहलुओं को कैसे प्रभावित करती हैं। इसमें माइक्रोबायोटा (हमारी आंत में रहने वाले सूक्ष्मजीव), प्रतिरक्षा प्रणाली और आंतों के उपकला से जुड़ी एक त्रिपक्षीय बातचीत होती है जो आंतों के होमियोस्टैसिस और सूजन के बीच संतुलन बनाए रखती है। इन घटकों में से एक में खराबी अन्य दो प्रणालियों के साथ-साथ प्रणालीगत स्वास्थ्य पर भी गहरा प्रभाव डाल सकती है। इसलिए, हम यह समझने के लिए पशु मॉडल और मानव आंतों के ऑर्गेनोइड का उपयोग करेंगे कि पर्यावरणीय प्रदूषकों के संपर्क में आने से जीआई स्वास्थ्य कैसे बाधित होता है।
वयस्क अध्ययनों में एयूएम अपशिष्टों से धातु मिश्रण के लगातार संपर्क को उच्च रक्तचाप, मधुमेह, ऑटोइम्यूनिटी और किडनी रोग सहित बीमारियों के बढ़ते जोखिम से जोड़ा गया है। यह दक्षिण-पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका में मूल अमेरिकी समुदायों को असंगत रूप से प्रभावित करता है। हमारा काम जीआई फिजियोलॉजी और रोग पैथोफिजियोलॉजी में यू और एएस की संभावित इम्यूनोटॉक्सिसिटी में महत्वपूर्ण यांत्रिक अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा।
एलिसिया बोल्ट, पीएचडी
सारा ब्लॉसम, पीएचडी
कैथरीन ज़िचोव्स्की, पीएच.डी
खदान स्थल की धूल में साँस लेना धातु मिश्रण के संपर्क में आने का एक संभावित मार्ग है, जो दक्षिण-पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका के चार कोनों वाले क्षेत्र में परित्यक्त यूरेनियम और कठोर चट्टान खदान स्थलों के पास रहने वाले आदिवासी समुदायों के लिए एक महत्वपूर्ण स्वास्थ्य चिंता का विषय है। लगातार फेफड़ों की सूजन ऑटोइम्यून बीमारी सहित कई प्रतिरक्षा-मध्यस्थ सूजन विकारों से जुड़ी हुई है। हालाँकि, प्रतिरक्षा विकृति और ऑटोइम्यूनिटी के विकास में साँस के माध्यम से खदान स्थल से प्राप्त धातु कणों का योगदान और सीमा अज्ञात है।
इस परियोजना की एक परिकल्पना यह है कि खदान स्थल की धूल जिसमें धातु के कण होते हैं, न्यूट्रोफिल के अतिसक्रियण के माध्यम से फेफड़े और प्रणालीगत प्रतिरक्षा विकृति और ऑटोइम्यूनिटी को बढ़ाता है। ऑटोइम्यून प्रोन चूहों का उपयोग करते हुए हमारे प्रारंभिक अध्ययन से पता चलता है कि खदान स्थल की धूल के संपर्क में आने से न्यूट्रोफिल का अतिसक्रियण होता है जिसके परिणामस्वरूप न्यूट्रोफिल बाह्यकोशिकीय जाल (नेटोसिस) का निर्माण होता है, जो फुफ्फुसीय सूजन का एक महत्वपूर्ण चालक है। उन्नत सेल और माउस मॉडल के साथ-साथ उजागर आबादी में स्वास्थ्य अध्ययन का उपयोग करते हुए, हमारी शोध टीम खदान स्थल पर धूल के संपर्क के बाद फेफड़ों और प्रणालीगत प्रतिरक्षा विकृति के विकास में सक्रिय न्यूट्रोफिल और नेटोसिस की भूमिका की जांच कर रही है।
इस परियोजना से प्राप्त जानकारी वायुजनित धातुओं के संपर्क से जुड़े संभावित जोखिमों और धातु-मध्यस्थ प्रतिरक्षा मॉड्यूलेशन और बीमारी में उनकी भूमिका के बारे में नई जानकारी प्रदान करेगी।