Zmiana ekspresji mikroRNA ludzkich monocytów krwi obwodowej ...
Tytuł projektu:
Zmiana ekspresji mikroRNA ludzkich monocytów krwi obwodowej wskutek ekspozycji na cząsteczki pyłu zawieszonego PM 2,5 in vitro-potencjalny związek między zanieczyszczeniem powietrza a miażdżycą.
Ososba odpowiedzialna:
prof. dr hab. Ewa Konduracka
Ososba odpowiedzialna na AGH:
dr hab. Mirosław Zimnoch
Obszar badawczy:
NZ - Nauki o życiu
Planowany okres realizacji projektu (w miesiącach):
36
Liczba wykonawców projektu:
17
Słowa kluczowe:
zanieczyszczenie powietrza, ekspresja microRNA, miażdżyca
Hipoteza badawcza:
Postulujemy, że kontakt monocytów krwi obwodowej z obecnymi we krwi cząstkami pyłu zawieszonego (PM 2.5) powoduje zmianę produkowanych przez nie microRNA (miRNA), które mogą oddziaływać na szlaki związane z dysfunkcją śródbłonka i powstaniem miażdżycy. (badanie in vitro) Zmiana ekspresji miRNA może oddziaływać na funkcje śródbłonka naczyń i przybliżać mechanizmy systemowego oddziaływania pyłu zawieszonego na układ naczyniowo-sercowy. Zakładamy, że sezonowe zmiany składu chemicznego i stężeń PM2.5 u osób przewlekle narażonych moga powodować różnice w ekspresji miRNA biorących udział w aterogenezie (badanie in vivo)
Cel badania
1. Określenie czy ekspozycja monocytów krwi obwodowej na cząstki pyłu zawieszonego PM 2.5 (o znanym składzie chemicznym) in vitro jest związana ze zmianami profilu produkowanych przez nie miRNA 2. Ocena, które miRNA mogą wpływać na występowanie dysfunkcji śródbłonka naczyń. 3. Ocena zmiany ekspresji miRNA u przewlekle narażonych mieszkańców Krakowa w zależności od sezonowych zmian stężeń pyłu PM2.5 (ekspozycja przewlekła)
Metody:
I.Sezonowe (zima-lato) pobieranie pyłu zawieszonego PM2.5
II. Analiza składu chemicznego pyłu PM2.5
III. Ustalenie źródeł pochodzenia PM2.5.
IV Ekstrakcja próbek PM2.5 do badań biologicznych
V. Izolacja monocytów z krwi żylnej.
VI. Badanie skutków ekspozycji monocytów krwi obwodowej człowieka na zawiesine PM2.5 (trzy różne stężenia) i ocena miRNA oraz cytokin prozapalnych (ostra ekspozycja)
VII. Badanie wpływu sezonowej naturalnej ekspozycji na zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego pyłem PM2.5 - ocena zmiany ekspresji miRNA u przewlekle narażonych 67 osób z nadciśnieniem i udokumentowaną chorobą wieńcową oraz 67 osób z nadciśnieniem bez choroby wieńcowej, zamieszkujących dzielnice Kraków-Krowodrza co najmniej 20 lat
VIII. Metody statystyczne - większość analiz statystycznych odnoszących się do badań biologicznych zostanie przeprowadzona przy pomocy oprogramowania STATISTICA 7.0 PL.
Wpływ rezultatów:
Chociaż niektóre badania epidemiologiczne wskazują na związek między zanieczyszczeniem powietrza PM2.5 a występowaniem miażdżycy, to dokładne mechanizmy molekularne prowadzace do rozwoju miażdżycy nie zostały jeszcze poznane W projekcie zaplanowano ustalenie roli monocyta krwi obwodowej (badanie in vitro) poddanego ekspozycji na różne stężenia PM2.5 (o znanym składzie chemicznym) w molekularnych mechanizmach miażdżycy, co jest istotne z medycznego punktu widzenia. W drugiej części projektu zbadany zostanie u przewlekle narażonych mieszkańców Krakowa wpływ sezonowej (zima-lato) ekspozycji na cząstki PM2.5 na zmiany w ekspresji cząsteczek miRNA i czy występują różnice w ekspresji miRNA pomiędzy zimą a latem .Ta część badania ma na celu sprawdzenie czy obserwowana przez autorów in vitro zmiana ekspresji cząsteczek miRNA wykazuje korelacje ze zmianą ekspresji miRNA w organizmie człowieka narażonego przewlekle na zanieczyszczenia powietrza. Ewentualna korelacja wyników in vitro i in vivo ma znaczenie praktyczne dla nauki i pozwoli na ocenę wpływu PM 2.5 na ludzki organizm. Zgodnie z aktualnym stanem wiedzy autorów nie ma obecnie badań, które jednocześnie oceniałyby mechanizmy miażdżycy in vivo i in vitro w aspekcie wpływu zanieczyszczenia powietrza. Następnym ważnym elementem badania jest szczegółowa sezonowa analiza składu pierwiastkowego PM2.5 i ustalenie źródła pochodzenia zanieczyszczeń. W projekcie zaplanowano także badania składu chemicznego PM2.5 i źródeł emisji, gdyż skład chemiczny PM2.5 ma istotny wpływ na zdrowie człowieka i jest ściśle związany ze źródłami emisji. W Polsce jest niewiele grup badawczych zajmujacych się badaniem składu PM.