الباحث الرئيسي:
ماثيو كامبين ، دكتوراه
دكتور جامعى،
كلية الصيدلة
MCampen@salud.unm.edu
(505) 272-3329
العنوان الفعلي للمختبر
مبنى صيدلية التمريض غرفة B-3
العنوان البريدي للمعمل
قسم العلوم الصيدلانية
MSC09 5360
1 جامعة نيو مكسيكو
ألبوكرك، نم شنومكس-شنومكس
الأعلى: جيسيكا بيغاي (طالبة ماجستير) ، تمارا يونغ (طالبة دكتوراه) ، أليكسيس ويلسون (طالب UPN) ، راؤول سالازار (طالبة دكتوراه) ، كاثرين زيكوسكي ، دكتوراه. (باحث أستاذ مساعد).
القاع: ماثيو كامبين ، دكتوراه. (أستاذ) ، جاي هربرت (أخصائي أبحاث) راسل هنتر (طالب دكتوراه) ، سيليتا لوكاس (أخصائي أبحاث) ، جيسي دينسون ، دكتوراه. (مدير الاتصالات العلمية) ، توماس ويلسون (طالب دكتور) ، باري بليسك ، دكتور صيدلة. (رئيس ممارسة الصيدلة والعلوم الإدارية).
يقود الدكتور كامبن مختبر سموم القلب والأوعية الدموية في قسم العلوم الصيدلانية. انضم إليه الزملاء Barry Bleske ، دكتور. وكاثرين زيكوسكي ، دكتوراه ، تقوم المجموعة بالتحقيق في تأثيرات القلب والأوعية الدموية للمواد السامة البيئية ، بشكل أساسي. تتضمن الأبحاث الحالية فهم كيف يمكن للمواد السامة المستنشقة ، بما في ذلك المواد النانوية والجسيمات المشتقة من مناجم اليورانيوم والأوزون ، أن تؤثر سلبًا على الأوعية الدموية في جميع أنحاء الجسم.
يدير الدكتور كامبن برنامج التطوير الوظيفي الموجّه KL2 داخل مركز العلوم السريرية والتحويلية بجامعة UNM. وهو أيضًا نائب مدير تعرض UNM للمعادن وتقييم السمية على الأراضي القبلية في الجنوب الغربي (UNM METALS) مركز برنامج أبحاث التمويل الفائق. تؤكد هذه البرامج على ترجمة أبحاث الصحة البيئية وعلم السموم من مقاعد البدلاء إلى السرير - أو من مقاعد البدلاء إلى الخندق ، كما في حالة العمل المجتمعي - وهذه الأهمية الانتقالية مبنية في الكثير من نهج مختبر السموم القلبية الوعائية.
تداخل الحاجز الدموي الدماغي (BBB) وتنشيط الخلايا النجمية في وحدة الأوعية الدموية العصبية بعد التعرض الحاد لـ O3 (Tyler et al.، Toxicol Sci، 2019).
تلوث الهواء ، وخاصة الجسيمات (PM) ، له تأثير كبير على الصحة العالمية ، حيث تقدر منظمة الصحة العالمية 800,000 حالة وفاة قلبية رئوية زائدة سنويًا من خلال آليات غير واضحة تمامًا. كشف العمل الجاري في برنامجنا عن تفاعلات قوية بين الاحتراق - مصدر PM والمكونات الغازية المرتبطة به التي يمكن أن تعزز سمية الأوعية الدموية الجهازية. على الرغم من الحاجز الوقائي الذي توفره الرئة ، فإن البطانة الوعائية الجهازية هدف معرض لسمية تلوث الهواء وحساسة لتركيبات الجسيمات ومكونات الغاز. يمكن ملاحظة النتائج الكلاسيكية للتنشيط البطاني الالتهابي في الحيوانات والبشر المعرضين لمجموعة متنوعة من الملوثات ؛ مثل هذه الاستجابات أساسية للتطور المبكر لتصلب الشرايين وأيضًا لأحداث المرحلة المتأخرة ، مثل عدم استقرار اللويحات وتمزقها. ما يزال غير واضح هو المسار الذي تنتقل به سمية تلوث الهواء من الرئة إلى الأوعية الدموية. نفترض أن التنشيط البطاني الالتهابي ينشأ بعد استنشاق ملوثات الهواء بسبب التعديلات التأكسدية لمكونات الدم ، ويعكس طريقة العمل الشائعة للعديد من الملوثات. تنشط البلازما التي يتم الحصول عليها من البشر المعرضين للديزل أو ثاني أكسيد النيتروجين الخلايا البطانية ، مما يشير إلى أن انتقال السمية من الرئة إلى الأوعية الجهازية يتم في مجرى الدم. قد تمثل مستقبلات التعرف على الأنماط والزبال المتعدد على الخلايا البطانية ، بما في ذلك مستقبلات الليشتين الشبيهة بـ LDL المؤكسد (LOX-1) و CD36 ، تقاطعًا بؤريًا يقلل من التغيرات المعقدة في المصل إلى الاستجابات المرضية الوعائية الشائعة. تتمثل أهداف المشروع المتجدد في التوسع في نتيجتين رئيسيتين من المشروع الأصلي: 1) تتفاعل الغازات والجسيمات لتعزيز سمية الأوعية الدموية و 2) الملوثات المستنشقة تزيد من إمكانية حدوث الالتهابات المنتشرة. وبالتالي في الهدف 1 ، سوف نوضح التفاعلات بين الجسيمات الدقيقة والمواد العضوية المتطايرة في قيادة سمية الأوعية الدموية الجهازية. هنا ، نفترض أن الجمع بين الجسيمات الدقيقة والجزء الغازي من انبعاثات السيارات سيعزز سمية الأوعية الدموية بطريقة تعتمد على مساحة السطح وتكوين الجسيمات. في الهدف 2 ، سنقيس إمكانات الالتهاب المتداولة بالنسبة لمكونات انبعاثات المحرك المركبة ، ونحلل النتائج باستخدام طرق إحصائية جديدة مصممة للخلائط المعقدة. نحن نفترض أن فاعلية تنشيط الخلايا البطانية الحادة عن طريق العوامل المتداولة سوف تعتمد على الجرعة ، وتتفاقم بسبب أطوار الجسيمات الدقيقة والغازية مجتمعة ، وسوف ترتبط بإعادة تشكيل الأوعية الدموية المزمنة والإجهاد التأكسدي. أخيرًا في الهدف 3 ، سنحدد المساهمة النسبية لـ CD36 و LOX-1 في قيادة التوليد الرئوي والاستجابة البطانية لعوامل الدوران التي يسببها O3 و MVE. نفترض أنه على الرغم من تغيرات كيمياء الغلاف الجوي المعقدة وتغييرات تكوين المصل مع التعرض للتلوث ، فإن المستقبلات متعددة الأذرع CD36 و LOX-1 تتوسط في الاستجابة البطانية وتثبيط NOS.
(مع الدكتور أندرو أوتينز أدناه):
المواد النانوية المهندسة (ENMs) لها إمكانات سامة غير معروفة والعلاقة بين التأثيرات البيولوجية والخصائص الفيزيائية والكيميائية لا تزال غير مؤكدة. يتمثل هدفنا البحثي طويل المدى في تمكين تحديد سمات السلامة الفعالة والدقيقة لـ ENM لخصائص وظروف التعرض المختلفة التي من شأنها تعزيز اتخاذ القرار فيما يتعلق بمخاطر التعرض البشري. هدفنا في هذا التطبيق هو تحديد التغيرات التركيبية في المصل الناتجة عن التعرض لـ ENM الرئوي والتي تؤدي إلى سمية جهازية (الأوعية الدموية والعصبية ، في المقام الأول). نقترح الأهداف المحددة التالية ، والتي ستجمع بين مخرجات النشاط الحيوي المبتكرة خارج الجسم الحي مع التحليل التكويني لمواصفات الكتلة عالية الدقة المتقدمة. في الهدف الأول ، سوف نتحقق من آليات المنشأ الرئوي لمكونات الدورة الدموية المعدلة المتعلقة بنشاط البروتين المعدني والالتهاب. تشير الدلائل إلى أن العوامل المتداولة قد تكون مرتبطة بـ أ) تفاعلات مباشرة من ENMs والمكونات الخلوية / الجزيئية الرئوية أو ب) تحلل المنتجات الثانوية لزيادة نشاط البروتين المعدني وأن المكونات المتداولة تعمل من خلال مستقبلات التعرف على نمط سطح الخلية البطانية. في الهدف الثاني ، سنقوم بتقييم التأثيرات العصبية الوعائية والجهاز العصبي المركزي الناشئة عن التعديلات المصلية التي يسببها ENM. هنا ، سنقوم بتطوير وتحسين خوارزمية قائمة على علامة التسلسل لتعزيز تحديد الببتيدات الداخلية داخل المصل المستجيب للأنبوب النانوي الكربوني متعدد الجدران (MWCNT) ، والذي سيسهل تقييم التنشيط الحيوي الناجم عن ENM في الأوعية الدموية الدماغية والانتشار. من العوامل المصلية المستجيبة لـ ENM عبر الحاجز الدموي الدماغي. أخيرًا ، في الهدف الثالث ، سنقوم بتقييم خصائص الدورة الدموية المرتبطة بـ MWCNT وإمكانية الالتهاب في العينات المأخوذة من مجموعة معرضة مهنياً. سنقوم بتقييم النشاط الحيوي في المصل من حيث التنشيط البطاني والارتباط بقياسات منطقة التنفس الشخصية للكربون الأولي ، وهو علامة على التعرض لأنابيب الكربون النانوية / الألياف النانوية. عند الانتهاء من هذا المشروع ، نتوقع أن نكون قد حددنا العوامل الفسيولوجية والكيميائية الرئيسية التي تؤثر على سمية ENM المحمولة بالبلازما. من المتوقع أن يشكل الإكمال الناجح لهذه الدراسات خطوة مهمة نحو منع / التخفيف من الآثار الصحية الضارة المرتبطة بتعرض ENM.
مؤامرة الانحدار الخطي لارتباطات القرب من مناجم اليورانيوم المهجورة الموزونة مع chemokine ligand 2 (CCL2) mRNA من استجابات الخلايا البطانية لمصل المشارك (Harmon et al. ، JESEE ، 2017).
أمراض القلب والأوعية الدموية والأمراض الأيضية آخذة في الارتفاع على الصعيد الوطني ومجموعة متزايدة من الأدلة تسلط الضوء على دور الملوثات البيئية كعوامل مساعدة لأمراض القلب والأوعية الدموية (CVD). في نيو مكسيكو وأمة نافاجو ، توجد العديد من مناطق التعدين المهجورة وغير المعالجة وتستمر في تلويث الأرض والمياه والهواء. قد يؤدي استنشاق الجسيمات الغنية بالمعادن (PM) من نفايات التعدين إلى خطر غير معروف للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية والرئة في المجتمعات المتضررة. يوجد ارتباط قوي بين المعادن الموجودة في الجسيمات الدقيقة المحمولة جواً والنتائج السلبية للقلب والأوعية الدموية والرئة ، وخاصة أمراض الأوعية الدموية الالتهابية المزمنة. ومع ذلك ، فقد ركز الكثير من علم السموم على الأشكال القابلة للذوبان من المعدن ، والتي هي أكثر صلة بحرق النفط المتبقي في صناعة الشحن. هناك العديد من المواقع في جنوب غرب الولايات المتحدة حيث أدت نفايات التعدين إلى تلوث شديد للتربة بمخاليط المعادن ، مما أدى إلى مستويات عالية من اليورانيوم (U) والنحاس (Cu) والفاناديوم (V) والنيكل (Ni) والزرنيخ (As). )، من بين أمور أخرى. سنقوم بتقييم التأثيرات المسببة لتصلب الشرايين المباشرة وغير المباشرة للمواد الجسيمية المستنشقة التي تم الحصول عليها من المجتمعات التي لها تاريخ من تلوث المعادن المختلطة. يتعلق نموذج العمل بالتفاعلات المعقدة في الرئة التي تؤدي إلى منتجات الدورة الدموية الثانوية التي تحفز الاستجابات الالتهابية البطانية الوعائية. تتوسط المستقبلات المعدلة للمناعة ، مثل CD36 و TLR4 والمستقبلات الشبيهة بالليشتين للبروتين الدهني منخفض الكثافة المؤكسد (LOX-1) استجابات الأوعية الدموية للمكونات الصلبة والغازية الأخرى لتلوث الهواء. إن تأثير المعادن في تحفيز الاستجابات المناعية الفطرية للأوعية الدموية غير مفهوم جيدًا. نحن نفترض أن التعرض الرئوي للجسيمات الدقيقة الغنية بالمعادن من المناطق القبلية الملوثة بالنفايات المنجمية سيولد عوامل متداولة مثل LDL المؤكسد ، والذي بدوره ينشط الاستجابة الالتهابية والخلل الوظيفي في الخلايا البطانية ، التي تعتمد على المستقبلات المعدلة للمناعة. ستتناول الأهداف التالية هذه الفرضية بطريقة آلية وترجمة. في الهدف الأول ، سنقارن فاعلية عينات الغبار المستنشق من مناطق التعدين من حيث دفع سمية الأوعية الدموية النظامية وإمكانية التهابات المصل. في الهدف الثاني ، سوف ندرس دور oxLDL والمستقبلات المناعية في تحفيز تنشيط البطانة والخلل الوظيفي الناجم عن التعرض للجسيمات الدقيقة الغنية بالمعادن. سنقوم بشكل انتقائي باستعداء مسار oxLDL / LOX-1 في الجسم الحي وفي المختبر لتقييم نتائج الخلل البطاني والتهاب الأوعية الدموية. أخيرًا ، في الهدف الثالث ، سنقوم بنمذجة التعرضات في اتجاه الريح في مجموعة نافاجو لفحص الارتباطات بالعلامات المنتشرة لإصابة البطانة وإمكانية التهابات المصل. سنقوم بنمذجة حالات التعرض للغبار المنبعث من الرياح ونرتبط بنتائج علامات الإصابة الالتهابية / البطانية (oxLDL ، و ICAM القابل للذوبان و VCAM ، والبطانة -1) والنشاط الحيوي في المصل من مجموعة مكونة من 252 عضوًا من Navajo Nation.
Tyler CR ، و Zychowski KE ، و Sanchez BN ، و Rivero V ، و Lucas S ، و Herbert G ، و Liu J ، و Irshad H ، و McDonald JD ، و Bleske BE ، كامبن إم جي. يؤثر الاعتماد على المساحة السطحية لتفاعلات الجسيمات الغازية على النتائج الرئوية والالتهابات العصبية. جزء الألياف Toxicol. 13:64 ، 2016. PMID: 27906023 ؛ PMC5131556
Zychowski KE ، Sanchez B ، Pedrosa RP ، Lorenzi-Filho G ، Drager LF ، Polotsky VY ، كامبن إم جي. يحث مصل مرضى انقطاع النفس الانسدادي النومي على استجابات التهابية في الخلايا البطانية للشريان التاجي. تصلب الشرايين. 254: 59-66 ، 2016. PMID: 27693879 ؛ PMC5097675
هارمون مي ، لويس جي ، ميلر سي ، هوفر جي ، علي أس ، شوي سي ، كاجيرو إم ، لوكاس إس ، باتشيكو ب ، إردي إي ، رامون إس ، نيز تي ، غونزاليس إم ، كامبن إم جي. القرب السكني من مناجم اليورانيوم المهجورة وإمكانية التهابات المصل في مجتمعات نافاجو المعرضة بشكل مزمن. J التعرض للبيئة Epidemiol.27: 365-371 ، 2017. PMID: 28120833 ؛ PMC5781233
Aragon M ، و Topper L ، و Tyler CR ، و Sanchez BN ، و Zychowski KE ، و Young T ، و Herbert G ، و Hall P ، و Erdely A ، و Eye T ، و Zeidler-Erdely P ، و Ottens AK ، كامبن إم جي. النشاط الحيوي الذي يحمله المصل الناجم عن التعرض لأنابيب الكربون النانوية الرئوية متعددة الجدران يؤدي إلى التهاب عصبي عبر ضعف حاجز الدم في الدماغ. Proc Natl Acad Sci USA، 114: E1968-E1976، 2017. PMID: 28223486 ؛ PMC5347541
Zychowski KE، Kodali V، Harmon M، Tyler CR، Sanchez B، Ordonez Suarez Y، Herbert G، Wheeler A، Avasarala S، Cerrato JM، Kunda NK، Muttil P، Shuey C، Brearley A، Ali AM، Lin Y، Shoeb M ، Erdely A ، كامبن إم جي. مادة جسيمية قابلة للتنفس تحتوي على اليورانيل - الفانادات مشتقة من منجم يورانيوم قديم يعرض سمية قلبية رئوية قوية. علوم Toxicol. 164: 101-114 ، 2018. PMID: 29660078 ؛ PMCID: PMC6016706.
تايلر سي آر ، نور إس ، يونغ تل ، ريفيرو الخامس ، سانشيز ب ، لوكاس إس ، كالدويل كيه كيه ، ميليجان إي دي ، كامبن إم جي. تؤدي الشيخوخة إلى تفاقم نتائج الالتهاب العصبي الناجم عن التعرض الحاد للأوزون. Toxicol Sci.163: 123-139 ، 2018. PMID: 29385576 ؛ PMC5920500
Mostovenko E ، Young T ، Muldoon PP ، Bishop L ، Canal CG ، Vucetic A ، Zeidler-Erdely PC ، Erdely A ، كامبن إم جي، Ottens AK. يتسبب التعرض للجسيمات النانوية الناتجة عن الببتيدوم النشط بيولوجيًا في حدوث التهاب جهاز وخلل في الأوعية الدموية. جزء الألياف Toxicol. 16:20 ، 2019. PMID: 31142334 ؛ PMC قيد التقدم.
العنوان البدنية
مبنى التمريض / الصيدلة
2502 شارع ماربل NE
جناح B-3
ألبوكرك، نم شنومكس-شنومكس
العنوان البريدي
قسم العلوم الصيدلانية
MSC09 5360
1 جامعة نيو مكسيكو
ألبوكرك، نم شنومكس-شنومكس