Воздействие дыма, возникающего при ландшафтных пожарах, связано с ухудшением состояния здоровья и может вызывать широкий спектр последствий — от сердечно-сосудистых и респираторных нарушений до осложнений при беременности.

В рамках работы специалисты проанализировали образцы крови у 31 человека, подвергшегося воздействию дыма, и 29 участников контрольной группы. Участники исследования были сопоставимы по полу и возрасту. Уровень загрязнения включал частицы PM2.5, тяжелые металлы и соединения класса ПФАС (перфторалкилы и полифторалкилы), обычно присутствующие в дыме от природных пожаров.

С помощью методов масс-цитометрии и анализа метилирования на уровне отдельных клеток ученые зафиксировали стойкие эпигенетические изменения, связанные с воспалительными и иммунными ответами. Всего было выявлено 133 участка ДНК, где наблюдались изменения метилирования, ассоциированные с развитием заболеваний. При этом иммунофенотипирование показало увеличение маркеров активации и воспаления.

Как подчеркивают исследователи, результаты указывают на четкую зависимость между вдыханием загрязненного воздуха и нарушением клеточного гомеостаза. Анализ показал, что токсичные металлы, в том числе ртуть и кадмий, накапливались в живых и погибших клетках. Повышенное содержание ртути фиксировалось у тех, кто длительное время подвергался воздействию дыма.

«Мы разработали применение масс-цитометрии для анализа одноклеточного/металлического связывания и обнаружили, например, повышенный уровень ртути в мертвых клетках и кадмия в популяциях живых и мертвых клеток», — говорится в публикации.

Ученые также обнаружили, что эпигенетические изменения затрагивали участки ДНК на нескольких хромосомах и имели индивидуальные особенности в зависимости от типа клетки и конкретного металла. По мнению авторов, их подход позволяет более точно определять степень и длительность воздействия дыма, а также открывает возможности для разработки направленных терапевтических вмешательств.