بررسی ارتباط مواجهه کوتاه مدت با ذرات معلق هوای آزاد بر روی نشانگرهای زیستی التهابی و بیان ژن¬های مرتبط با بیماری های تنفسی در نوجوانان: مطالعه

Abstract

خلاصه مقدمه و هدف: درحالی‌که شواهدی در خصوص اثرات ذرات معلق بر مرگ‌ومیر ناشی از بیماری‌های قلبی- تنفسی وجود دارد، تحقیقات بیشتر برای فهم بهتر مکانیسم این ارتباط مورد نیاز است. هدف اصلی این مطالعه، تعیین ارتباط مواجهه کوتاه‌مدت با ذرات معلق هوای آزاد بر روی نشانگرهای زیستی استرس اکسیداتیوی و التهابی و بیان ژن‌های مرتبط با بیماری‌های تنفسی در نوجوانان ساکن دریکی از مناطق پرترافیک شهر تبریز (منطقه آبرسان) و مقایسه نتایج حاصل با هادیشهر (شهری با حجم ترافیک کم) با استفاده از یک مطالعه پنل بود. مواد و روش¬ها: این مطالعه از اواسط مهر تا اواسط بهمن ماه 1398انجام گرفت. در ابتدا پرسشنامه اولیه (شامل اطلاعات عمومی و بهداشتی) درمیان کل دانش¬آموزان مدارس انتخاب‌شده جهت بررسی وضعیت سلامتی افراد توزیع گردید (1109 مورد در تبریز و 350 مورد در هادیشهر). حجم نمونه موردنیاز برای انجام مطالعه پنل، 51 نفر از هر شهر محاسبه شده بود. بر اساس معیارهای ورود، افراد واجد شرایط شرکت در مطالعه با استفاده از پرسشنامه و معاینه پزشک انتخاب شدند؛ که در نهایت 97 نوجوان (15 تا 18ساله) سالم غیرسیگاری ساکن در دو شهر مختلف (50 نفر در تبریز و 47 نفر در هادیشهر) وارد مطالعه شدند. افراد برای 5 ماه متوالی ارزیابی شده و نمونه‌های بیولوژیکی افراد جمع‌آوری شد. نشانگرهای مورد بررسی شامل: نشانگرهای همودینامیکی، FENO و نشانگرهای زیستی در نمونه¬های EBC (IL-6 ، TNF-α ، NOx و Nrf2 ) بودند. شش روز متوالی قبل از هر مرحله از نمونه‌برداری‌های بیولوژیکی، غلظت 24 ساعته ذرات معلق PM2.5 در هریک از شهرها پایش می¬شد. محتوای فلزی ذرات معلق (همه 32 عنصر فلزی باند شده بر روی ذرات معلق PM2.5) با استفاده از دستگاه ICP-MS تعیین مقدار شد. مدل رگرسیون خطی اثرات آمیخته برای تجزیه ‌و تحلیل ارتباط بین نشانگرها و ذرات معلق استفاده گردید. یافته¬ها: نتایج بررسی وضعیت سلامت سیستم تنفسی دانش آموزان ساکن در دو شهر، نشان داد که شیوع آسم بر اساس ISAAC درمیان نوجوانان در تبریز 4/13 % و در هادیشهر 3/8 % است. میانگین غلظت روزانه PM2.5 و محتوای فلزی آن¬ها در فصل پاییز در تبریز 36/34 میکروگرم بر مترمکعب و 99/320 نانوگرم بر مترمکعب بود که به ترتیب دو و شش برابر بیشتر از میانگین غلظت¬ها در هادیشهر بود. ارتباط مثبت معنی‌داری بین مواجهه کوتاه‌مدت با ذرات معلق و فشارخون دیاستولیک [(01/17 , 94/3) 47/10 %]، ضربان قلب [(36/16 , 58/4) 47/10 %]، TNF-α [(64/63 , 62/17) 73/38 %]، FENO [(68/98 , 5/3) 51/53 %]، NOx [(63/24 , 29/2) 91/12 %] و بیان ژن Nrf2 [(96/35 , 08/6) 09/20 %] مشاهده شد؛ اما این ارتباط درمورد فشارخون سیستولیک [(08/0- , 06/4-) 07/2 %] و IL-6 [(83/8- , 09/54 -) 46/32 %] منفی بود. در هادیشهر، بین مواجهه با ذرات معلق و فشارخون دیاستولیک [(63/4 , 83/0) 73/2 %] ارتباط مثبت معنی¬دار یافت شد. در تبریز بیش¬ترین افزایش در سیتوکین¬ها مربوط به فلز جیوه بود. به ازای هر افزایش در IQR فلز جیوه، (01/56, 39/244) 80/131 درصد در سطح TNF-α و (01/33, 05/62) 51/47 درصد در سطح IL-6 افزایش مشاهده شد. نتیجه¬گیری: به طورکلی نتایج این مطالعه نشان داد که مواجهه با غلظت بالای ذرات معلق در مناطق شهری پرترافیک و آلوده می‌تواند تغییرات چشمگیری در سطح نشانگرهای التهابی، استرس اکسیداتیو و بیان ژن مرتبط با آن‌ها در افراد سالم ایجاد کند. از طرفی مواجهه با غلظت کم ذرات معلق در شهر کم¬ترافیک نیز می‌تواند باعث تغییراتی در فشار خون افراد و نشانگرهای استرس اکسیداتیو شود.