لوري ج.هدسون ، دكتوراه
ديبرا ماكنزي ، دكتوراه
إستير إردي ، دكتوراه
ديفيد بيجاي ، دكتوراه
إيريكا داشنر تيتوس ، دكتوراه
بالشراكة مع مجتمعات الأمريكيين الأصليين ، فإن تعرض UNM للمعادن وتقييم السمية على الأراضي القبلية في الجنوب الغربي حصل فريق (UNM METALS) على أدلة على التعرض على مستوى المجتمع والمخاطر الصحية المرتبطة بأكثر من 1100 من مواقع نفايات منجم اليورانيوم المهجور (AUM) في أراضيهم القبلية. تؤكد نتائج المراقبة الحيوية أن أفراد المجتمع يتعرضون لليورانيوم والمعادن الأخرى بما يتجاوز المعايير الوطنية ، مما يؤدي إلى مخاوف المجتمع بشأن التأثير المحتمل على الصحة.
يعالج هذا المشروع مخاوف المجتمعات الأمريكية الأصلية بشأن الآثار الصحية المرتبطة بالتعرض لليورانيوم والمعادن المتزامنة الموجودة في مواقع نفايات تعدين اليورانيوم القديمة. ستبحث دراساتنا في العواقب البيولوجية للتعرض للمعادن المختلطة في المجتمعات المتأثرة. سوف نستخدم المراقبة الحيوية لتقييم التعرض الحالي للمعادن المختلطة والفلزات. استنادًا إلى النتائج الأولية والعمل المنشور ، سنختبر الفرضية القائلة بأن التعرض لمزيج فريد من المعادن البيئية المرتبطة بمناجم اليورانيوم المهجورة يعزز الإجهاد التأكسدي والاستجابات الالتهابية ، وهي عمليات معروفة بتعزيز خلل التنظيم المناعي وتطور العديد من الأمراض المزمنة. تم تصميم الدراسات التكميلية في النماذج التجريبية لتحديد آليات السمية التي يمكن استهدافها للتدخلات السكانية المستقبلية.
يستجيب هذا المشروع لمخاوف المجتمع ومن المتوقع أن تكون النتائج 1) توفر نظرة ثاقبة للعواقب البيولوجية للمعادن السامة غير المدروسة التي تم تحديدها في العينات البيئية والمرتفعة في العينات الحيوية من المجتمع ، 2) توسيع المعرفة الآلية بتأثير معادن معينة ومخاليط معدنية وكذلك أساس التفاعلات المعدنية في الخلايا المناعية البشرية ، و 3) اختبارًا تجريبيًا لإمكانية التدخلات القائمة على الآلية لمنح الحماية من التعرض البيئي للمعادن. هدفنا النهائي هو الاستفادة من العلم الآلي نحو تطوير التجارب السريرية التدخلية للتخفيف من المخاطر الصحية للتعرض المستمر للمعادن.
أدريان برييرلي ، دكتوراه
إليان الحايك ، دكتوراه
خوسيه سيراتو ، دكتوراه
جوزيف جاليوسكي ، دكتوراه
يعيش العديد من مجتمعات الأمريكيين الأصليين في جنوب غرب الولايات المتحدة على مقربة من العديد من مناجم اليورانيوم المهجورة (AUMs) التي كانت نشطة في الخمسينيات وحتى الثمانينيات. تقوم هذه المجتمعات بتنشيط الأنشطة الزراعية على الأراضي المجاورة لمواقع المناجم المهجورة التي ربما تكون قد تلوثت بالغبار المنبعث من الرياح أثناء الأنشطة النشطة وما بعد التعدين. اثنان من الشواغل الهامة لهذه المجتمعات القبلية هما: 1950) التعرض المحتمل للرياح ، والتنفس (PM1980) ، والجسيمات الحاملة للمعادن. و 2.5) ما إذا كانت المحاصيل الزراعية المزروعة على الأراضي القبلية المتاخمة للأصول الإدارية يمكن أن تمثل مسار تعرض محتمل يضر بصحة الإنسان. تخضع مواقع مناجم اليورانيوم (U) القديمة في المناطق شبه القاحلة لعمليات إيولية قوية (مرتبطة بالرياح) ، والتي تؤثر على تشتت الغبار المعدني الحامل لـ U ، مما يسبب القلق بشأن تعرض الإنسان للغبار السام الذي له آثار صحية سلبية محتملة. من المهم فهم التوافر البيولوجي وإمكانية الوصول البيولوجي للـ U والمعادن السامة المتزامنة في PM2.5 ، وخاصة الجسيمات النانوية في الغبار المعدني المتسرب من مواقع المناجم القديمة لتحديد المخاطر الصحية على المجتمعات المتضررة.
يركز مشروع ESE PM على المخاطر البيئية للتعرض للجسيمات النانوية ينبع من نتائجنا الأولية التي تظهر أن الجسيمات النانوية الحاملة لـ U غير المعترف بها سابقًا موجودة في مجموعة من المواد الطبيعية المختلفة المتعلقة بـ AUMs. ستعمل إستراتيجيتنا البحثية على تطوير فهم ما يلي: أ) الأصل والوفرة والخصائص الفيزيائية والكيميائية لأشكال الجسيمات النانوية من U والمعادن المتزامنة في نفايات المناجم والتربة والغبار المنبعث من الرياح على الأراضي القبلية ؛ ب) نقلها وإعادة توزيعها بسبب تعليق الرياح مما يؤدي إلى التعرض للاستنشاق ، فضلاً عن تلوث الأراضي الزراعية والمحاصيل ؛ 3) العلاقة بين المحتوى الفلزي للتربة الزراعية وامتصاص المحاصيل الزراعية التي تشكل مسارًا محتملاً للتعرض للابتلاع ؛ و 4) آليات امتصاص هذه المعادن السامة في المحاصيل الزراعية عن طريق نظم الجذور والأوراق.
سيوفر هذا المشروع بيانات لمعالجة مخاوف المجتمعات القبلية فيما يتعلق بمسارات التعرض المحتملة من الجسيمات العالقة (الجسيمات) الناشئة عن مواقع المناجم القديمة. ستختبر النتائج التي توصلنا إليها الفرضية القائلة بأن نقل الريح لـ PM2.5 الناشئ من AUMs يمثل سيناريو فريدًا لمخاطر التعرض للإنسان من خلال الاستنشاق والابتلاع ، بناءً على الخصائص الفيزيائية والكيميائية المعقدة للخلائط المعدنية الموجودة في PM. ستحدد نتائجنا إلى أي مدى تشكل الخلائط المعدنية المعقدة في الجسيمات المحمولة جواً المنبعثة من مواقع AUM خطراً على الصحة وستعالج بشكل أكثر دقة استراتيجيات الحد من المخاطر لهؤلاء السكان الضعفاء الذين يعيشون بالقرب من AUMs. ستساعد هذه المعلومات في التخفيف من تعرض الإنسان لمخاليط المعادن الناتجة عن استنشاق الغبار المنبعث من الرياح واستهلاك المحاصيل في الأراضي الزراعية التي قد تكون ملوثة بالغبار المنفلت من مواقع المناجم أثناء مرحلتها النشطة من التعدين وفي الوقت الحاضر.
إليسيو ف.كاستيلو ، دكتوراه ، قسم أمراض الجهاز الهضمي والكبد ، قسم الطب الباطني ، UNM HSC
جولي جي إن ، دكتوراه ، قسم أمراض الجهاز الهضمي والكبد ، قسم الطب الباطني ، UNM HSC
تتركز مناجم اليورانيوم المتروكة (AUMs) في جنوب غرب الولايات المتحدة ، والعديد منها في الأراضي القبلية. أعربت المجتمعات الأمريكية الأصلية المحيطة بـ AUMs عن مخاوفها من أن التعرض لليورانيوم (U) والزرنيخ (As) الناشئ عن مواقع AUM قد أدى إلى زيادة انتشار الأمراض المزمنة والجهازية ، بما في ذلك ضعف المناعة والسرطان. ركزت أبحاثنا السابقة حول التعرض البيئي للمعادن على تأثيرات القلب والأوعية الدموية والرئة ؛ ومع ذلك ، مع إدراك أن تناول الاستنشاق يساهم بقوة في التعرض للأمعاء من خلال ابتلاع المخاط الملوث ، فإننا مهتمون بصحة الجهاز الهضمي (GI). بالإضافة إلى ذلك ، يتعرض الجهاز الهضمي أيضًا بسهولة للمعادن البيئية من خلال الغذاء الملوث ومصادر المياه. وبالتالي ، فإن الهدف النهائي لهذه الدراسات هو معالجة مخاوف المجتمع فيما يتعلق بالتعرض للمعادن المختلطة من نفايات AUM وغيرها من مناجم المعادن الصلبة التي تؤدي إلى تغيرات مناعية محتملة وأمراض تنشأ من الجهاز الهضمي.
الباحثون في BP Gut هم خبراء في بيولوجيا الأمعاء وعلم المناعة ويعتزمون تحديد كيفية تأثير هذه المعادن البيئية على ثلاثة جوانب من القناة الهضمية. هناك تفاعل ثلاثي يشمل الكائنات الحية الدقيقة (الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في أمعائنا) ، والجهاز المناعي ، وظهارة الأمعاء التي تحافظ على التوازن بين الاتزان المعوي والالتهاب. يمكن أن يكون لخلل في أحد هذه المكونات تأثيرات عميقة على النظامين الآخرين بالإضافة إلى الصحة الجهازية. لذلك ، سوف نستخدم نماذج حيوانية وعضوية معوية بشرية لفك شيفرة كيفية تأثير تعرض القناة الهضمية للملوثات البيئية على صحة الجهاز الهضمي.
تم ربط التعرض المزمن للخلائط المعدنية من نفايات AUM بزيادة خطر الإصابة بأمراض بما في ذلك ارتفاع ضغط الدم والسكري والمناعة الذاتية وأمراض الكلى في دراسات البالغين. يؤثر هذا بشكل غير متناسب على مجتمعات الأمريكيين الأصليين في جنوب غرب الولايات المتحدة. سيوفر عملنا رؤى ميكانيكية حاسمة حول السمية المناعية المحتملة لـ U و As في فسيولوجيا الجهاز الهضمي والفيزيولوجيا المرضية للأمراض.
أليسيا بولت ، دكتوراه
سارة بلوسوم ، دكتوراه
كاثرين زيكوسكي ، دكتوراه
يعد استنشاق غبار موقع المنجم طريقًا محتملاً لتعرض الإنسان لمخاليط المعادن التي تشكل مصدر قلق صحي كبير للمجتمعات القبلية التي تعيش بالقرب من مواقع مناجم اليورانيوم المهجورة والصخور الصلبة في منطقة الزوايا الأربع في جنوب غرب الولايات المتحدة. يرتبط التهاب الرئة المستمر باضطرابات التهابية متعددة بوساطة مناعية بما في ذلك أمراض المناعة الذاتية. ومع ذلك ، فإن مساهمة ومدى استنشاق جزيئات المعادن المشتقة من موقع المنجم في خلل التنظيم المناعي وتطوير المناعة الذاتية غير معروف.
تتمثل إحدى فرضيات هذا المشروع في أن غبار موقع المنجم الذي يحتوي على جزيئات معدنية يتسبب في اضطراب الرئة والجهاز المناعي والمناعة الذاتية من خلال فرط نشاط العدلات. تشير دراساتنا الأولية ، باستخدام الفئران المعرضة للمناعة الذاتية ، إلى أن التعرض عن طريق الاستنشاق لغبار موقع المنجم يؤدي إلى فرط نشاط العدلات مما يؤدي إلى تكوين مصائد العدلات خارج الخلية (NETosis) ، وهو محرك مهم للالتهاب الرئوي. باستخدام نماذج الخلايا والفأر المتقدمة ، بالإضافة إلى الدراسات الصحية في المجموعات السكانية المعرضة ، يقوم فريق البحث لدينا بالتحقيق في دور العدلات المنشطة و NETosis في تطوير خلل في الرئة والجهاز المناعي بعد التعرض للغبار في موقع المنجم.
ستوفر المعلومات المكتسبة من هذا المشروع نظرة ثاقبة جديدة للمخاطر المحتملة المرتبطة بالتعرض للمعادن المحمولة جواً ودورها في تعديل المناعة بواسطة المعادن والأمراض.
أنجالي مولشانداني ، دكتوراه
جينيفر رودجرز ، دكتوراه
إليان الحايك ، دكتوراه
خوسيه سيراتو ، دكتوراه
تشير الدراسات السابقة لمركز أبحاث UNM METALS Superfund عن التواجد المشترك لمخاليط من اليورانيوم (U) والزرنيخ (As) والفاناديوم (V) في المياه والتربة في المواقع المتأثرة بموروثات التعدين في المجتمعات الشريكة لنا في بويبلو. أمة لاغونا ونافاجو. أثر عبء أنشطة التعدين على العديد من مواقع Superfund في الولايات المتحدة ، مما تسبب في تعرض المعادن متعددة الأجيال في المجتمعات الشريكة لنا. لم يتم إصلاح أو إصلاح المواقع المختلفة التي تأثرت بإرث التعدين في الولايات المتحدة.
سيساهم البحث المقترح في رؤى ميكانيكية جديدة ستمكن من تطوير مفاعلات حيوية محفزة بالتعايش النباتي والفطري إلى جانب الامتصاص والترسيب باستخدام المعادن الطبيعية من أجل المعالجة الحيوية المستدامة للخلائط المعدنية. معادن الكالسيوم وفيرة بشكل طبيعي في المجتمعات الشريكة لنا ، ونعتزم إجراء مزيد من التقييم لكيفية تفاعل هذه المعادن مع الفوسفات لشل حركة اليورانيوم والزرنيخ. سنستخدم أيضًا عزلات الفطريات التي تم الحصول عليها من المواقع الموجودة في المجتمعات الشريكة لنا لتحديد تدرجات الإجهاد ذات الصلة ، وكيمياء المياه ، والظروف البيئية الأخرى في جنوب غرب الولايات المتحدة التي تؤثر على امتصاص الخلائط المعدنية عن طريق التعايش بين النباتات والفطريات. سنقوم بتصميم مفاعلات حيوية لتحديد الظروف البيئية التي تعزز على أفضل وجه امتصاص المعادن ، وامتصاص المعادن ، والترسيب الكيميائي بواسطة الفطريات المرتبطة بالنبات ، وإبلاغ التنبؤات حول إمكانات المعالجة الحيوية التي يسببها تغير المناخ في المستقبل.
سيعمل هذا المشروع على تطوير تقنيات جديدة للمعالجة البيولوجية من خلال تسخير التكافل بين النباتات والفطريات لشل حركة الخلائط المعدنية من خلال امتصاص المعادن وترسيبها. تم الإبلاغ عن التواجد المشترك لمخاليط اليورانيوم (U) والزرنيخ (As) والفاناديوم (V) في المياه والتربة في الرواسب الجيولوجية الطبيعية ومواقع Superfund المتأثرة بموروثات التعدين. ومع ذلك ، فإن القليل من الدراسات تفحص تفاعل المخاليط المعدنية في الظروف البيئية ذات الصلة. يوفر تكامل العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية فرصًا لا تقدر بثمن لاكتساب رؤى جديدة ضرورية لتقييم المخاطر ولتطوير تقنيات المعالجة الحيوية الجديدة.
