تأثیر غلظت جرمی، محتوای فلزات سنگین و پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق (PM2.5) هوای آزاد بر روی نشانگرهای زیستی مرتبط با عملکرد سیستم قلبی-عروقی در استان آذربایجان شرقی
The effect of mass concentration, heavy metal content and oxidative potential of ambient air particulate matters (PM2.5) on biomarkers related to the cardiovascular system function in East Azerbaijan Province
مجریان: محمد شاکرخطیبی
خلاصه روش اجرا: جهت بررسی تأثیر غلظت جرمی، محتوای فلزات سنگین و پتانسیل اکسیداتیو (OP) ذرات معلق (PM2.5) هوای آزاد بر روی نشانگرهای زیستی مرتبط با عملکرد سیستم قلبی-عروقی در استان آذربایجان شرقی مطالعهای از نوع Cross sectional طراحی شده و در دو منطقه متفاوت به لحاظ آلودگی هوای آزاد شامل منطقه با آلودگی صنعتی و ترافیکی (کجا آباد) و منطقه با آلودگی ترافیکی (محدوده مرکزی شهر تبریز) اجرا خواهد شد. انتخاب افراد برای مطالعه ازدو منطقه یاد شده به صورت تصادفی و از افراد ساکن در دو منطقه خواهد بود. اطلاعات مربوط به محل سکونت، سن، جنس، وزن، قد، شاخص توده بدنی، فشار خون، سابقه بیماریهای تنفسی، قلبی، دیابتی، عفونی، سابقه مصرف دخانیات و در معرض بودن با دود دخانیات و وضعیت اجتماعی- اقتصادی افراد از طریق پرسشنامه بررسی شده و معاینات پزشکی جهت تعیین سلامت افراد انجام خواهد شد. سپس افراد براساس معیارهای ورود شامل افراد 35 تا ۶۰ ساله از افراد ساکن، نداشتن سابقه بیماریهای تنفسی، قلبی، دیابتی، عفونی و عدم مصرف داروی خاص انتخاب خواهند شد. معیارهای خروج نیز شامل مصرف دخانیات، تغییر مکان فرد، مرگ، عدم همکاری مناسب و از دست رفتن شرایط مطلوب مطالعه (پیدایش بیماری خاص در حین مطالعه) خواهد بود. متغیر جنس با استفاده از روش همسان سازی و متغیرهای دیگر چون ضربان قلب، فشار خون و شاخص توده بدنی با روشهای رگرسیونی کنترل خواهند شد. خونگیری از جمعیت مورد مطالعه ضمن رعایت ملاحظات اخلاقی و براساس روشهای استاندارد انجام خواهد گرفت. نمونههای خون طبق دستورالعمل آزمایشگاه تحت شرایط استاندارد جهت انجام آنالیزهای موردنظر سریعاً به آزمایشگاه منتقل خواهند شد. به منظور تعیین غلظت جرمی، محتوای فلزات سنگین و پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق (PM2.5)، نمونه برداری از ذرات با استفاده از دستگاه نمونهبرداری با حجم بالا (High volume sampler) و طبق روش استاندارد هوای محیطی سازمان محیط زیست در هردو منطقه در 1، 3، 5 و 7 روز قبل از نمونهبرداری خون انجام خواهد شد. مقدار و محتوای فلزات سنگین ذرات معلق با انجام نمونه برداری ذرات و با استفاده از دستگاه ICP-MS تعیین خواهد شد. همچنین پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق نیز با روش OPDTT تعیین خواهد شد. غلظت جرمی، مقادیر فلزات سنگین و مقادیر پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق با شاخص های توصیفی مناسب داده ها شامل شاخص های مرکزیت و پراکندگی گزارش و توصیف خواهد شد. برای مقایسه مقادیر غلظت جرمی، فلزات سنگین و پتانسیل اکسیداتیو بین دو منطقه از آزمون تی مستقل و جهت تعدیل مخدوشگرها از رگرسیون خطی چندگانه استفاده خواهد شد. نشانگرهای زیستی MDA، ICAM-1 ، VCAM-1 ، CRP و NO در نمونه های خون سنجش شده و با شاخصهای توصیفی مرکزی و پراکندگی مناسب گزارش خواهد شد. همچنین، تفاوت این نشانگرها بین دو منطقه با آزمون آنالیز تی مستقل و رگرسیون خطی چندگانه مقایسه خواهد شد. ارتباط بین غلظت ذرات معلق با سطح نشانگرهای زیستی خون افراد، ارتباط بین غلظت و محتوای فلزات سنگین ذرات معلق با سطح نشانگرهای زیستی خون افراد و ارتباط بین پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق با سطح نشانگرهای زیستی خون افراد با تعدیل برای مخدوشگرهای بالقوه از جمله رطوبت و دما با استفاده از ضرایب همبستگی جزئی (Partial correlation) و روشهای رگرسیون چند متغیره بررسی خواهد شد. ضرایب رگرسیونی و مقدار همبستگی بدست آمده بین دو منطقه با آزمون مقایسه همبستگی ها در نمونه های مستقل با تبدیل فیشر (Fisher’s r to z transformation) مقایسه خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 65988 |
| عنوان فارسی طرح | تأثیر غلظت جرمی، محتوای فلزات سنگین و پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق (PM2.5) هوای آزاد بر روی نشانگرهای زیستی مرتبط با عملکرد سیستم قلبی-عروقی در استان آذربایجان شرقی |
| عنوان لاتین طرح | The effect of mass concentration, heavy metal content and oxidative potential of ambient air particulate matters (PM2.5) on biomarkers related to the cardiovascular system function in East Azerbaijan Province |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه, گرنت پژوهشی |
| اولویت طرح | ارزیابی عوامل خطر در بیماریهای اولویتدار (اعتیاد، تغذیه، آلودگی هوا و محیط زیست) |
| نوع مطالعه | بررسی مقطعی ( Cross Sectional) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | دکتری تخصصی PhD |
| مدت اجرا - ماه | 18 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | با توجه به واقع شدن کجاآباد در منطقه صنعتی و مجاورت با صنایع مهمی از جمله پتروشیمی، پالایشگاه، پلی نار و ... و عدم وجود مستنداتی در خصوص اثرات آلودگی هوای آزاد بر عملکرد سیستم قلبی- عروقی در این منطقه و مقایسه آن با مناطق غیرصنعتی، در این مطالعه به بررسی تأثیر پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق و محتوای فلزات سنگین آن در سه منطقه متفاوت به لحاظ آلودگی هوای آزاد بر روی نشانگرهای زیستی التهابی، استرس اکسیداتیو و اختصاصی قلب و عروق خواهیم پرداخت. با مروری بر متون علمی ملاحظه می گردد که در تعداد محدودی از مطالعات، تنها تأثیر غلظت جرمی و محتوای فلزات سنگین ذرات معلق بر روی بیومارکرهای اختصاصی قلب و عروقی بررسی شده است و یا در مطالعهای تأثیر پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق بر روی بیومارکرهای التهابی و استرس اکسیداتیو در شرایط کنترل شده (ذرات تغلیظ شده) مورد بررسی قرار گرفته است. براساس جستجو در پایگاههای اطلاعاتیSpringer ،Google Scholar ،Pubmed ،Science Direct ،Magiran و Iran Medex مطالعه ای در رابطه با تأثیر پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق و محتوای فلزات سنگین آن بر روی بیومارکرهای اختصاصی قلب و عروق یافت نشد. لازم به ذکر است که اغلب مطالعات انجام شده در خصوص تأثیر غلظت جرمی ذرات در اندازههای متفاوت و نشانگرهای زیستی بوده است. پتانسیل اکسیداتیو (OP) معیاری است از ظرفیت ذرات معلق برای اکسیداسیون سلولهای هدف و یک سیستم اندازهگیری است که ارتباط نزدیکی با پاسخ های بیولوژیکی در مواجهه با ذرات معلق دارد. این معیار خصوصیات متنوعی از ذرات معلق از جمله نوع ترکیبات، واکنشهای تشدید کننده بین انواع مواد شیمیایی، تأثیرات نوع منبع انتشار، چرخه ردوکس بوسیله مواد آلی پیچیده و استرس اکسیداتیو سطوح را مشخص میکند. شواهدی مبنی بر اینکه پتانسیل اکسیداتیو منجر به استرس اکسیداتیو و التهاب در انسان میشود، هنوز کمیاب است. بنابراین در این مطالعه، تأثیر غلظت جرمی، پتانسیل اکسیداتیو و محتوای فلزات سنگین ذرات معلق هوای آزاد بر روی بیومارکرهای اختصاصی قلب و عروق بررسی خواهد شد. |
| اهداف اختصاصی | تعیین و مقایسه غلظت جرمی، محتوای فلزات سنگین و پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق (PM2.5) در مناطق مورد مطالعه -تعیین و مقایسه سطح نشانگرهای MDA، ICAM-1 ، VCAM-1 ، CRP و NO در نمونه های خون جامعه مورد مطالعه -تعیین ارتباط غلظت جرمی ذرات معلق (PM2.5) با سطح نشانگرهای مورد مطالعه در نمونه های خون -تعیین ارتباط مقادیر فلزات سنگین ذرات معلق (PM2.5) و سطح نشانگرهای مورد مطالعه در نمونه های خون -تعیین ارتباط مقادیر پتانسیل اکسیداتیو ذرات معلق (PM2.5) و سطح نشانگرهای مورد مطالعه در نمونه های خون |
| چکیده انگلیسی طرح | To investigate the effect of mass concentration, heavy metal content, and oxidative potential of ambient air particulate matters (PM2.5) on biomarkers related to the cardiovascular system function in East Azerbaijan Province a cross-sectional study designed and in two different areas in terms of ambient air pollution, including the area with industrial and traffic pollution (Kujuvar) and the area with traffic pollution (Tabriz city) will be performed. The selection of people to study from the two mentioned areas will be random and from people living in the two areas. Information about Address, age, sex, weight, height, body mass index, blood pressure, history of respiratory, cardiovascular, diabetes, infectious diseases, a history of smoking and exposure to tobacco smoke, and socio-economic status of individuals through a questionnaire Will be checked and medical examinations will be performed to determine the health of the people. Then, people will be selected based on inclusion criteria, including people aged 35 to 60 from residents, free of diseases such as diabetes, infectious, respiratory, and cardiovascular diseases, and non-special medication users. Exclusion criteria will include a history of smoking, move person, death, Lack of proper cooperation, and Loss of favorable study conditions (emergence of a specific patient during the study). The sex variable will be controlled by the matching method and other variables such as heart rate, blood pressure and body mass index will be controlled by regression methods. Blood sampling from the study population will be done while observing ethical considerations and based on standard methods. Blood samples will be transferred to the laboratory immediately according to the laboratory instructions under standard conditions for the desired analysis. In order to determine the mass concentration, heavy metal content, and oxidative potential of particulate matters (PM2.5), Particle sampling will be performed using a high volume sampler and according to the standard method of ambient air of the Environmental Protection Agency in all two areas in 1, 3, 5, and 7 days before blood sampling. The amount and content of heavy metals in particulate matters will be determined by sampling the particles and using the ICP-MS device. Also, the oxidative potential of particulate matters will be determined by the OPDTT method. Mass concentrations, heavy metal values, and oxidative potential values of particulate matters will be reported and described with appropriate descriptive indicators, including Central tendency and dispersion index. To compare the mass concentrations of heavy metals and oxidative potential between the two regions, the Independent-Sample T-Test and to adjust the confounders, multiple linear regression will be used. MDA, ICAM-1, VCAM-1, CRP, and NO biomarkers will be measured in blood samples and will be reported with appropriate Central tendency and dispersion index. Also, the differences of these biomarkers between the two regions will be compared with Independent-Sample T-Test and multiple linear regression. The correlation between the concentration of particulate matters and the level of blood biomarkers in individuals, the correlation between the concentration and content of heavy metals in particulate matters and the level of blood biomarkers in individuals, and the correlation between the oxidative potential of particulate matter and the level of blood biomarkers in individuals with Moderation for potential confounders such as humidity and temperature will be investigated using partial correlation coefficients and multivariate regression methods. The regression coefficients and the amount of correlation obtained between the two regions will be compared with the correlation test in independent samples with Fisher's r to z transformation. |
| کلمات کلیدی | نشانگرهای زیستی (بیومارکرها): هر گونه تغییر یک شاخص بیوشیمیایی، ژنتیک یا ایمنی که بتواند در نمونه بیولوژیک سنجیده شود. برای اینکه نشانگرهای زیستی به عنوان یک ابزار نظارتی مفید باشند باید حداقل یکی از این شرایط را حایز گردند: ۱- ویژگی ۲- حساسیت ۳- عملیبودن. نشانگرهای زیستی براساس کاربردشان به سه دسته تقسیم میگردند که شامل: ۱- نشانگرهای زیستی مواجهه ۲- نشانگرهای زیستی اثر ۳- نشانگرهای زیستی حساسیت. پروتئین فاز حاد(CRP) : این پروتئین دارای منشأ کبدی بوده و سطح سرمی آن در پلاسمای افراد مختلف در مقادیر پایین قابل اندازهگیری است همچنین این ماده یکی از عوامل دفاع غیر اختصاصی میزبان در برابر التهاب بوده و بطور معمول در فرآیندهای التهابی افزایش مییابد. ملکول اتصالی داخل سلولی (ICAM-1): ملکولهای اتصالی اندوتلیال در سطح سلولهای اندوتلیال فعال، ظاهر و سبب ورود سلولهای التهابی به داخل دیواره شریانی میشوند. یکی از انواع این ملکولها، ملکول اتصالی داخل سلولی است که افزایش آن در سطح ملکولهای اندوتلیال پلاک در ضایعات پلاک آترواسکلروزیس دیده شده است. فرم محلول ملکول اتصالی داخل سلولی از اندوتلیوم جدا شده و در خون محیطی قابل اندازهگیری است. ملکول اتصالی عروقی (VCAM-1): ملکولهای اتصالی اندوتلیال در سطح سلولهای اندونلیال فعال، ظاهر و سبب ورود سلولهای التهابی به داخل دیواره شریانی میشوند. یکی از انواع این ملکولها، ملکول اتصالی عروقی است که افزایش آن در سطح ملکولهای اندوتلیال پلاک در ضایعات پلاک آترواسکلروزیس دیده شده است. فرم محلول ملکول اتصالی عروقی از اندوتلیوم جدا شده و در خون محیطی قابل اندازهگیری است. اکسید ازت (NO): رادیکال آزادی است که در بدن توسط آنزیم نیتریک اکساید سنتاز (NOS)، از اسید آمینه ال- آرژنین سنتز میشود. این ترکیب بطور بالقوه به عنوان فاکتور درونزا و شل کننده اندوتلیوم عمل میکند. همچنین به عنوان یک تنظیم کننده فیزیولوژیک در سیستم قلبی و عروقی عمل میکند، لذا اختلال در تولید و اختلال در مسیر سیگنالینگ آن به بیماریهایی مانند پرفشاری خونی، تصلب شرایین و اختلالات عروقی میانجامد. مالون دی آلدئید (MDA): نیز یک محصول نهایی اکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع است و میتوان با آن درجه پراکسیداسیون لیپید را تعیین کرد، و از آن بعنوان یک نشانگر استرس اکسیداتیو استفاده کرد استرس اکسیداتیو: عبارتست از عدم تعادل بین تولید رادیکالهای آزاد و وضعیت آنتی اکسیدان که منجر به افزایش محصولات اکسیداتیو میگردد. پتانسیل اکسیداتیو(OP): معیاری است از ظرفیت ذرات معلق برای اکسیداسیون سلولهای هدف و یک سیستم اندازهگیری است که ارتباط نزدیکی با پاسخ های بیولوژیکی در مواجهه با ذرات معلق دارد و حاوی اطلاعات معنیدار و مفید نسبت به غلظت ذرات معلق میباشد. نظام سلامت |
| ذینفعان نتایج طرح | • وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی و معاونتهای بهداشتی دانشگاهها • سازمان محیط زیست • جامعه علمی مرتبط با مهندسی بهداشت محیط و اپیدمیولوژی • جامعه علمی مرتبط با بیماری های قلبی-عروقی |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| محمد شاکرخطیبی | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| پروین سربخش | مشاور |
| اکبر غلام پور | مشاور |
| دانیان کاهه | دانشجوی مالک پایان نامه |
| زهرا ثابتی | همکار اصلی |
| سعید دستگیری | همکار اصلی |
| احمد سپرهم | همکار اصلی |
| جبرئیل شعربافی باویل علیایی | همکار اصلی |
| غلامرضا گودرزی | مشاور |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر ذرات معلق موجود در هوای محیط و محتویات آن برروی نشانگرهای زیستی مرتبط با عملکرد قلبی عروقی در شهر تبریز تأثیرگذارند.متن خبر مطالعات نشان دادهاند که مواجهه با ذرات معلق هوا میتواند خطر ابتلا به بیماریهای قلبی عروقی را افزایش دهد. بهطورکلی نتایج این مطالعه نشان داد که غلظت ذرات معلق در منطقه پرترافیک و صنعتی تبریز از سطوح مجاز استاندارهای جهانی فراتر بوده است. همچنین مشخص گردید که مواجهه با ذرات معلق و ترکیبات آن همراه با اثراتی متفاوت، نشانگرهای زیستی مرتبط با عملکرد قلب و عروق را در جمعیتهای سالم تحریک میکند. توصیه میگردد که با مدیریت و کنترل صحیح صنایع و ترافیک شهری، سطح آلایندهها کاهش یابد و بهتبع اثرات نامطلوب آن بر سلامت افراد به حداقل برسد. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر ذرات معلق PM2.5 و محتوای فلزی و سمیت آن در هوای آزاد برروی نشانگرهای زیستی مرتبط با عملکرد قلبی عروقی در شهر تبریز تأثیرگذارند.متن خبر با توجه به شواهد محدود در مورد تأثیر محتوای ذرات معلق PM2.5 بر روی نشانگرهای زیستی قلبی عروقی، نیاز به تحقیقات بیشتر جهت درک بهتر اثرات سمی اجزای ذرات معلق و ارتباط آن با نشانگرهای زیستی و نحوه تأثیر آن است. بهطورکلی نتایج این مطالعه نشان داد که غلظت ذرات معلق PM2.5 در منطقه پرترافیک و صنعتی تبریز از سطوح مجاز سازمان جهانی بهداشت فراتر بوده است. همچنین مشخص شد که مواجهه با ذرات معلق PM2.5 و محتوای شیمیایی آن با اثراتی متفاوت، نشانگرهای زیستی مرتبط با عملکرد قلب و عروق را در جمعیتهای سالم تحریک میکند. توصیه میگردد که با مدیریت و کنترل صحیح صنایع و ترافیک شهری، سطح آلایندهها کاهش یابد و بهتبع اثرات نامطلوب آن بر سلامت افراد به حداقل برسد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
