غیبت
نوشته آدلین لوپز
یک روش جدید رادیکال های آزاد را در هوا برای آزمایش های آزمایشگاهی تولید می کند
محققان با بودجه NIEHS رویکرد جدیدی را برای بهبود روش تولید و مطالعه رادیکال‌های آزاد پایدار در محیط زیست (EPFRs) در آزمایشگاه ایجاد کرده‌اند. این استراتژی به کمبود روش‌هایی برای شبیه‌سازی مواجهه‌های محیطی واقعی در حیوانات می‌پردازد.
بازیابی حرارتی – یک رویکرد رایج برای تصفیه زباله های آلی – می تواند ذرات گرد و غبار حاوی EPFR را ایجاد کند که بسته به منبع آنها از نظر ترکیب شیمیایی متفاوت است. این ترکیبات بسیار واکنش پذیر هستند و در هنگام استنشاق می توانند استرس اکسیداتیو ایجاد کنند. با این حال، اطلاعات کمی در مورد اثرات قرار گرفتن در معرض EPFR بر سلامت انسان وجود دارد، تا حدی به این دلیل که مدل‌های حیوانی و تکنیک‌های قرار گرفتن در معرض مناسب وجود ندارد.
دانشمندان دستگاه سوخت جدیدی را برای تولید EPFRهای واقعی از نظر زیست محیطی طراحی و تأیید کرده اند. آنها دو دسته از EPFRها را تولید می کنند که دارای خواص مشابه و تمایل به ترکیب در ریه ها هنگام استنشاق هستند، اما حاوی غلظت های بالا یا پایین رادیکال ها هستند. اعضای تیم همچنین روش‌هایی را برای آئروسل‌سازی ذرات EPFR در آزمایشگاه توسعه دادند که با تقلید بیشتر از شرایط قرار گرفتن در معرض مربوط به انسان‌ها.
آنها موش هایی را که در معرض هوای فیلتر شده قرار داشتند با موش هایی که در معرض هوای حاوی یکی از گروه های EPFR قرار داشتند مقایسه کردند. موش هایی که در معرض EPFR با رادیکال های آزاد بالاتر قرار گرفتند، عملکرد ریه بدتری داشتند و نشانگرهای اختلال عملکرد عروقی را افزایش دادند. این موش‌ها همچنین فعال‌تر شدن گیرنده‌های هیدروکربنی آریل – که نقش مهمی در شناسایی و پاسخ به آلاینده‌ها دارند – و افزایش بیان ژن‌های دخیل در پاسخ آنتی‌اکسیدانی را نشان دادند.
به گفته این تیم، روش جدید می تواند ذرات سازگارتر و شرایط واقعی تری برای مطالعات EPFR تولید کند. همچنین ممکن است تحقیقات بیشتری را برای بررسی اینکه آیا منابع احتراق مختلف مکانیسم‌های مؤثر در سمیت EPFR را تغییر می‌دهند را امکان‌پذیر کند.
نقل قول: Aryal A، Noël A، Khachatryan L، Cormier SA، Chowdhury PH، Penn A، Dugas TR، Harmon AC. 2023 رادیکال‌های آزاد پایدار در محیط: روش‌هایی برای ایجاد احتراق، استنشاق کل بدن و ارزیابی پیامدهای قلبی ریوی. آلودگی محیطی 334:122183.
فرآیند میکروبی برای تخریب PFAS کشف شد
یک مطالعه با بودجه NIEHS اطلاعات مکانیکی مهمی را در مورد چگونگی تجزیه میکروب های خاص PFAS در محیط نشان می دهد. این یافته ها ممکن است الهام بخش رویکردهای زیست پالایی مقرون به صرفه تری باشد.
این تیم بر روی PFAS های کلردار (Cl-PFASs) تمرکز کردند که به طور فزاینده ای رایج هستند و به خوبی مطالعه نشده اند. Cl-PFAS دارای پیوندهای کربن و فلوئور قوی است که به سختی شکسته می شوند، و همچنین پیوندهای کربن-کلر ضعیف تر که ممکن است در برابر تخریب توسط میکروب ها آسیب پذیرتر باشند – فرآیندی به نام دکلره.
محققان توانایی یک جامعه میکروبی لجن فعال را برای تجزیه 12 ترکیب مختلف Cl-PFAS با ساختارها و تعداد پیوندهای کلر و فلوئور متفاوت ارزیابی کردند. سپس مقدار ترکیب اصلی و فلوراید باقی مانده در نمونه ها را اندازه گیری کردند. آنها همچنین از تجزیه و تحلیل غیرهدفمند برای شناسایی محصولات تجزیه استفاده کردند که مسیرهای مکانیکی را نشان می دهد که توسط آن میکروب ها PFAS را تخریب می کنند. در نهایت، آنها شناسایی کردند که کدام میکروب ها مسئول تخریب PFAS و روابط بین فعالیت آنها و ساختار Cl-PFAS هستند.
دانشمندان مسیر جدیدی را گزارش می‌کنند که توسط میکروب‌ها برای شکستن دائمی پیوندهای کربن و فلوئور به نام فلوئوراسیون و تخریب PFAS با حمله به پیوندهای ضعیف‌تر کربن و کلر مورد استفاده قرار می‌گیرد. میکروب ها ترکیبات Cl-PFAS را با استفاده از یکی از سه مکانیسم مختلف کلر زدایی می کنند. کارآمدترین، که دکلره هیدرولیتیک نامیده می شود، منجر به بالاترین نرخ های خودبخودی فلوئور زدایی بعدی می شود. دکلره هیدرولیتیک به مولکول های آب برای شکستن پیوند کربن و کلر متکی است. ترکیبات Cl-PFAS با اتم های کلر بیشتر تحت دکلره هیدرولیتیک و در نتیجه دفلوراسیون بیشتری قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل ژنتیکی جامعه میکروبی نشان داد که دو باکتری Desulfovibrio aminophilus و Sporomusa sphaeroides بر تخریب PFAS غالب بودند.
به گفته نویسندگان، این یافته ها ممکن است به طراحی ترکیبات جایگزین PFAS به راحتی زیست تخریب پذیر و همچنین استراتژی های زیست پالایی مقرون به صرفه تر کمک کند.
نقل قول: جین بی، لیو اچ، چه اس، گائو جی، یو وای، لیو جی، مردان ی. 2023. فلوئور زدایی قابل توجه اسیدهای پلی کلروفلوئوروکربوکسیلیک توسط دکلره بی هوازی هیدرولیتیک میکروبی. آب طبیعت 1: 451-461.
رطوبت بیشتر تابستان ممکن است بستری شدن در بیمارستان برای بیماری های قلبی عروقی را افزایش دهد
محققان با بودجه NIEHS ارتباط بین قرار گرفتن در معرض رطوبت بیشتر در تابستان و بستری شدن بیشتر در بیمارستان مربوط به بیماری های قلبی عروقی را گزارش کرده اند. بیشتر مطالعات بهداشت آب و هوا بر روی دما تمرکز می کنند، اما افزایش رطوبت می تواند یک عامل مهم آب و هوایی باشد که بر سلامتی تأثیر می گذارد.
از آنجایی که هوای مرطوب تبخیر عرق از بدن را محدود می‌کند و بر سیستم قلبی عروقی فشار وارد می‌کند، تیم تحقیقاتی شروع به ارزیابی ارتباط بین قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض رطوبت تابستانی و بیماری‌های مختلف سیستم قلبی عروقی کرد.
محققان از اطلاعات در دسترس عموم در مورد تقریباً 63 میلیون ذینفع مدیکر که بین سال‌های 2000 تا 2016 در ایالات متحده زندگی می‌کردند استفاده کردند. آنها میانگین رطوبت و تنوع رطوبت در سطح کد پستی تابستانی را بر اساس برآوردهای روزانه از مجموعه داده‌های هواشناسی سطحی در شبکه برآورد کردند. آنها با استفاده از مدل‌های آماری تنظیم‌شده برای شاخص‌های فردی و منطقه‌ای وضعیت اجتماعی-اقتصادی، دما و رطوبت زمستان، ارتباط بین رطوبت تابستان و بستری شدن در بیمارستان به دلیل بیماری‌های قلبی عروقی، بیماری عروق کرونر قلب و بیماری‌های عروق مغزی را ارزیابی کردند.
میانگین رطوبت بالاتر تابستان و تغییرپذیری رطوبت با افزایش خطر بستری شدن در بیمارستان برای هر سه بیماری مرتبط بود. این انجمن‌ها در میان کسانی که واجد شرایط Medicaid بودند، که نشان‌دهنده وضعیت اقتصادی-اجتماعی پایین بود، و با ذینفعان نژاد ناشناخته یا «دیگر»، بارزتر بود. تعدیل دما یا نواحی ایالات متحده بر روابط تأثیری نداشت
به گفته این تیم، افزایش سطح رطوبت ممکن است نقش مهمی در اثرات بهداشتی مرتبط با آب و هوا داشته باشد.
نقل قول: Klompmaker JO، Laden F، James P، Benjamin Sabath M، Wu X، Dominici F، Zanobetti A، Hart JE. 2023 قرار گرفتن طولانی مدت در معرض رطوبت خاص تابستان و بستری شدن در بیمارستان برای بیماری های قلبی عروقی در جمعیت مدیکر ایالات متحده. Environ Int 179:108182.
سنجش های غربالگری چندگانه داده های بیشتری را در مورد خطرات شیمیایی بالقوه فراهم می کند
بر اساس یک مطالعه با بودجه NIEHS، ترکیب اطلاعات حاصل از سنجش با استفاده از گورخرماهی و سلول‌ها می‌تواند به سرعت تصویر کامل‌تری از سمیت شیمیایی بالقوه ارائه دهد.
مدل‌های جایگزین، اتوماسیون آزمایشگاهی و یادگیری ماشینی توانایی مطالعات سم‌شناسی مدرن برای غربالگری هزاران تا میلیون‌ها نمونه را افزایش داده‌اند. برای پیشبرد این پیشرفت، زمینه بیشتری برای ایجاد رویکردهای مستحکم برای مطالعات مقایسه‌ای در بین گونه‌ها، تجزیه و تحلیل برای اولویت‌بندی مواد شیمیایی بر اساس پتانسیل خطر، و درک چگونگی تکمیل سیستم‌های مدل متفاوت یکدیگر مورد نیاز است.
این تیم بررسی کردند که آیا سنجش با استفاده از گورخرماهی و رده سلولی انسان نتایج مشابهی را پس از قرار گرفتن در معرض 87 ماده سمی رشد عصبی شناخته شده ایجاد می کند یا خیر. به طور خاص، آنها زیست فعالی شیمیایی – معیاری از اثر بیولوژیکی – مربوط به رشد غیر طبیعی جنینی، مرگ و میر و رفتار در گورخرماهی را بررسی کردند. آنها سپس نتایج را با مواد شیمیایی طبقه بندی شده به عنوان پرخطر توسط Cell Health Screen (CHS) مقایسه کردند، ابزاری که از تکنیک های یادگیری ماشینی برای ارزیابی سمیت کلی یک ماده شیمیایی در رده سلولی لوسمی انسانی استفاده می کند.
سنجش گورخرماهی قوی تر بود و 86 مورد از مجموع 87 ماده شیمیایی فعال زیستی را شناسایی کرد، در حالی که CHS تنها 20 ماده شیمیایی را شناسایی کرد. سنجش رفتاری گورخرماهی به ویژه در شناسایی مواد شیمیایی زیست فعال حساس بود.
نویسندگان خاطرنشان می‌کنند که در مجموع، نتایج مزایای استفاده از دو مدل مختلف در پشت سر هم برای ارزیابی سریع خطرات شیمیایی و اولویت‌بندی را نشان می‌دهد.
نقل قول: St Mary L، Truong L، Bieberrich AA، Fatig RO 3rd، Rajwa B، Tanguay RL. 2023 تجزیه و تحلیل مقایسه ای بین گورخرماهی و سنجش سلول زنده خودکار برای طبقه بندی مواد شیمیایی عصبی رشدی. Toxicol Appl Pharmacol 476:116659.
