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।
एड्रियन ब्रियरली, पीएचडी
एलियन एल हायेक, पीएचडी
जोस सेराटो, पीएचडी
जोसेफ गैलेवस्की, पीएचडी
दक्षिण पश्चिम अमेरिका में कई मूल अमेरिकी समुदाय कई परित्यक्त यूरेनियम खदानों (एयूएम) के करीब रहते हैं जो 1950 से 1980 के दशक में सक्रिय थे। ये समुदाय परित्यक्त खदान स्थलों से सटे भूमि पर कृषि गतिविधियों को पुनर्जीवित कर रहे हैं जो सक्रिय और खनन के बाद की गतिविधियों के दौरान हवा से उड़ने वाली धूल से दूषित हो सकती हैं। इन जनजातीय समुदायों की दो महत्वपूर्ण चिंताएँ हैं: i) हवा से उड़ने वाले, श्वसन योग्य (PM2.5), धातु-युक्त कणों के संपर्क में आने की संभावना; और ii) क्या एयूएम से सटे जनजातीय भूमि पर उगाई जाने वाली कृषि फसलें संभावित जोखिम मार्ग का प्रतिनिधित्व कर सकती हैं जो मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है। अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में लीगेसी यूरेनियम (यू) खदान स्थल मजबूत एओलियन (हवा से संबंधित) प्रक्रियाओं के अधीन हैं, जो यू-असर खनिज धूल के फैलाव को प्रभावित करते हैं, जिससे मानव स्वास्थ्य पर संभावित नकारात्मक प्रभाव डालने वाली जहरीली धूल के संपर्क में आने की चिंता पैदा होती है। पीएम2.5 में यू और सह-विषैले विषाक्त धातुओं की जैवउपलब्धता और जैवसुलभता को समझना, विशेष रूप से विरासत खदान स्थलों से उत्पन्न होने वाले भगोड़े खनिज धूल में नैनोकणों को प्रभावित समुदायों के लिए स्वास्थ्य जोखिमों की पहचान करना महत्वपूर्ण है।
ईएसई पीएम परियोजना नैनोकणों के संपर्क के पर्यावरणीय जोखिमों पर ध्यान केंद्रित करती है, जो हमारे प्रारंभिक परिणामों से उपजा है, जो दर्शाता है कि पहले से अपरिचित यू-असर वाले नैनोकण एयूएम से संबंधित विभिन्न प्राकृतिक सामग्रियों की श्रृंखला में मौजूद हैं। हमारी अनुसंधान रणनीति निम्नलिखित की समझ विकसित करेगी: क) जनजातीय भूमि पर खदान के कचरे, मिट्टी और हवा में उड़ने वाली धूल में यू और सह-घटित धातुओं के नैनोकण रूपों की उत्पत्ति, प्रचुरता और भौतिक रासायनिक विशेषताएं; बी) हवा में उड़ने वाले निलंबन के कारण उनका परिवहन और पुनर्वितरण, जो साँस के जोखिम के साथ-साथ कृषि भूमि और फसलों के प्रदूषण को प्रस्तुत करता है; 3) कृषि मिट्टी की धातु सामग्री और कृषि फसलों में शामिल होने के बीच संबंध जो संभावित अंतर्ग्रहण जोखिम मार्ग हैं; और 4) जड़ और पत्ते प्रणालियों के माध्यम से कृषि फसलों में इन जहरीली धातुओं के ग्रहण तंत्र।
यह परियोजना विरासती खदान स्थलों से उत्पन्न होने वाले निलंबित पीएम (पार्टिकुलेट मैटर) से संभावित जोखिम मार्गों के संबंध में आदिवासी समुदायों की चिंताओं को दूर करने के लिए डेटा प्रदान करेगी। हमारे निष्कर्ष इस परिकल्पना का परीक्षण करेंगे कि एयूएम से उत्पन्न होने वाले पीएम2.5 का हवा में उड़ा परिवहन, पीएम में निहित धातु मिश्रण की जटिल भौतिक-रासायनिक विशेषताओं के आधार पर, साँस लेने और निगलने के माध्यम से मनुष्यों के लिए एक अद्वितीय जोखिम-जोखिम परिदृश्य का प्रतिनिधित्व करता है। हमारे परिणाम यह स्थापित करेंगे कि एयूएम साइटों से जारी वायुजनित पीएम में जटिल धातु मिश्रण किस हद तक स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा करते हैं और एयूएम के निकट रहने वाली इन कमजोर आबादी के लिए जोखिम कम करने की रणनीतियों को अधिक सटीक रूप से संबोधित करेंगे। यह जानकारी हवा में उड़ने वाली धूल के अंतःश्वसन और कृषि भूमि पर फसलों की खपत के परिणामस्वरूप धातुओं के मिश्रण के संपर्क में आने वाले मानव जोखिम को कम करने में मदद करेगी, जो खनन के सक्रिय चरण के दौरान और वर्तमान समय में खदान स्थलों से उड़ने वाली धूल से दूषित हो सकते हैं।
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।
अंजलि मूलचंदानी, पीएचडी
जेनिफर रूजर्स, पीएचडी
एलियन एल हायेक, पीएचडी
जोस सेराटो, पीएचडी
यूएनएम मेटल्स सुपरफंड रिसर्च सेंटर के पिछले अध्ययनों में प्यूब्लो में हमारे साझेदार समुदायों में खनन विरासत से प्रभावित स्थलों के पानी और मिट्टी में यूरेनियम (यू), आर्सेनिक (एएस), और वैनेडियम (वी) के मिश्रण की सह-घटना की रिपोर्ट दी गई है। लगुना और नवाजो राष्ट्र। खनन गतिविधियों के बोझ ने अमेरिका में विभिन्न सुपरफंड साइटों को प्रभावित किया है, जिससे हमारे साझेदार समुदायों में बहु-पीढ़ीगत धातु का प्रदर्शन हो रहा है। अमेरिका में खनन विरासत से प्रभावित विभिन्न स्थलों को पर्याप्त रूप से पुनः प्राप्त या सुधारा नहीं गया है।
प्रस्तावित अनुसंधान नवीन यांत्रिक अंतर्दृष्टि का योगदान देगा जो धातु मिश्रण के स्थायी बायोरेमेडिएशन के लिए प्राकृतिक खनिजों का उपयोग करके अवशोषण और वर्षा के साथ पौधे-कवक सहजीवन द्वारा उत्प्रेरित बायोरिएक्टर के विकास को सक्षम करेगा। हमारे साझेदार समुदायों में कैल्शियम-खनिज स्वाभाविक रूप से प्रचुर मात्रा में हैं, और हम आगे यह मूल्यांकन करने का इरादा रखते हैं कि ये खनिज यूरेनियम और आर्सेनिक को स्थिर करने के लिए फॉस्फेट के साथ कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। हम दक्षिण-पश्चिमी अमेरिका में प्रासंगिक तापमान तनाव प्रवणता, जल रसायन और अन्य पर्यावरणीय स्थितियों की पहचान करने के लिए अपने साझेदार समुदायों में स्थित साइटों से प्राप्त कवक आइसोलेट्स का भी उपयोग करेंगे, जो पौधे-कवक सहजीवन द्वारा धातु मिश्रण के अवशोषण को प्रभावित करते हैं। हम पर्यावरणीय परिस्थितियों की पहचान करने के लिए बायोरिएक्टर इंजीनियर करेंगे जो पौधों से जुड़े कवक द्वारा धातु अवशोषण, खनिज सोखना और रासायनिक वर्षा को बढ़ावा देते हैं, जो भविष्य के जलवायु परिवर्तन से प्रेरित बायोरेमेडिएशन क्षमता पर भविष्यवाणियों को सूचित करते हैं।
यह परियोजना खनिज अवशोषण और वर्षा के माध्यम से धातु मिश्रण को स्थिर करने के लिए पौधे-कवक सहजीवन का उपयोग करके बायोरेमेडिएशन के लिए नवीन प्रौद्योगिकियों का विकास करेगी। प्राकृतिक भूगर्भिक निक्षेपों और खनन विरासतों से प्रभावित सुपरफंड साइटों के पानी और मिट्टी में यूरेनियम (यू), आर्सेनिक (एएस), और वैनेडियम (वी) के मिश्रण की सह-घटना की सूचना मिली है। हालाँकि, कुछ अध्ययन पर्यावरणीय रूप से प्रासंगिक परिस्थितियों में धातु मिश्रण की प्रतिक्रियाशीलता की जांच करते हैं। भौतिक रासायनिक और जैविक प्रक्रियाओं का एकीकरण जोखिम मूल्यांकन और नवीन बायोरेमेडिएशन प्रौद्योगिकियों की उन्नति के लिए आवश्यक नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए अमूल्य अवसर प्रदान करता है।