José Cerrato, PhD
Scott Fendorf, dottore di ricerca
L'esposizione a miscele di metalli (cioè uranio (U), arsenico (As) e vanadio (V)) attraverso l'acqua potabile rappresenta un rischio per le comunità Navajo e Laguna Pueblo che vivono vicino a siti minerari abbandonati. I meccanismi di reazione che coinvolgono miscele metalliche di fasi minerali secondarie ubiquitarie e l'adsorbimento di minerali localmente abbondanti (ad es. calcare, ossidi di ferro) e piante possono potenzialmente ridurre il rischio di esposizione ai metalli.
Il dott. Jose Cerrato e il suo team ipotizzano che i minerali ubiquitari nei siti di scarto delle miniere possano essere utilizzati per immobilizzare miscele metalliche in condizioni di ossidazione superficiale. La loro ricerca iniziale suggerisce che la dissoluzione delle fasi minerali UV e As-Fe nei rifiuti delle miniere, combinata con modelli di pioggia unici per i climi semi-aridi, controlla il rilascio di U e altri metalli che si accumulano nelle piante locali. Utilizzando tecniche all'avanguardia nelle scienze e nell'ingegneria ambientale, il team di ricerca sta studiando reazioni e meccanismi a livello molecolare per comprendere i processi su macro scala che influenzano la qualità dell'acqua.
Questo progetto di ricerca svilupperà strategie di riparazione economicamente vantaggiose per immobilizzare i metalli e prevenire il degrado delle risorse idriche comunitarie. Le comunità Navajo e Pueblo partecipanti e gli scienziati dell'UNM METALS stanno producendo nuove conoscenze che possono essere applicate alle strategie di bonifica per migliaia di altri siti minerari abbandonati esistenti. Il progetto avrà un impatto inestimabile sulle comunità di nativi americani che vivono in prossimità di siti minerari abbandonati.
Melissa Gonzales, dottore di ricerca
Adrian Brearley, dottore di ricerca
Giuseppe Galewski, PhD
Le miniere di uranio abbandonate (AUM) situate su terre tribali comportano sia contaminazione ambientale che rischi per la salute pubblica a causa del trasporto aereo di particolato (PM) contenente uranio (U), vanadio (V), rame (Cu), arsenico (As) , e altri metalli. Le caratteristiche delle miscele di metalli tossici trasportate dall'AUM e il potenziale di esposizione per inalazione non sono state studiate in modo rigoroso.
Questo progetto esamina la distribuzione delle dimensioni delle particelle, le caratteristiche mineralogiche e il trasporto di particolato metallico (PM) proveniente da siti AUM e il potenziale di esposizione alle popolazioni tribali vulnerabili che vivono nelle vicinanze. Utilizzando tecniche all'avanguardia di monitoraggio, chimica, imaging e modellazione atmosferica, questo progetto fornisce preziose informazioni sulle concentrazioni, la speciazione, la valenza, la solubilità e altre caratteristiche dei metalli per frazione dimensionale. Questi dati, attualmente raccolti da Blue-Gap Tachee sulla Navajo Nation e da Laguna Pueblo, sono essenziali per valutare l'esposizione della comunità reale e il rischio di tossicità per l'esposizione al PM. Questo lavoro informerà la politica relativa alle strategie di riduzione del rischio per le comunità tribali che vivono in prossimità di siti minerari abbandonati.
Questo progetto fornisce stime complete dell'esposizione per i metalli tossici nel particolato sperimentato dalle comunità tribali che vivono nelle immediate vicinanze dell'AUM. I risultati ridurranno l'incertezza riguardo al contenuto di metalli, alle concentrazioni di esposizione e alla potenziale tossicità delle esposizioni a PM legate all'AUM nelle strategie di riduzione del rischio e di prioritizzazione.
Debra MacKenzie, dottore di ricerca
Laurie Hudson, dottore di ricerca
Eszter Erdei, PhD
Lavorando con le comunità di nativi americani, UNM METALS ha ottenuto prove dell'esposizione a livello di comunità e dei rischi per la salute associati a oltre 1,100 siti di rifiuti abbandonati di miniere di uranio (AUM) nelle loro terre tribali. Abbiamo inoltre confermato che i membri della comunità sono esposti all'uranio e ad altri metalli oltre le norme nazionali. Ad oggi, non ci sono studi sanitari significativi basati sulla comunità che descrivono sia l'esposizione che le misure di esito immunologico e cellulare in queste comunità tribali colpite.
La nostra ricerca mostra che alcuni metalli interagiscono con bersagli chiave nella cellula per interrompere la funzione, in particolare la funzione proteica dipendente dallo zinco. La dottoressa Debra MacKenzie, Laurie Hudson e la dottoressa Erdei stanno testando l'ipotesi che i metalli distruggano più classi di proteine leganti lo zinco e che gli integratori di zinco riducano la tossicità delle funzioni cellulari e immunologiche derivanti dall'esposizione al metallo.
Questo studio rappresenta il primo intervento umano (sperimentazione clinica) di integratori di zinco per mitigare gli effetti negativi delle esposizioni miste a metalli. I risultati di questi studi saranno significativi testando metalli e miscele di metalli che preoccupano le comunità per chiarire l'impatto e i meccanismi di disregolazione immunitaria rilevati nelle popolazioni esposte e testando la fattibilità di un intervento basato su meccanismi per alleviare gli effetti negativi dei metalli esposizioni.
Scott Burchiel, dottore di ricerca
Jim Liu, dottore di ricerca
Le comunità di nativi americani negli Stati Uniti sudoccidentali sono preoccupate che le esposizioni all'uranio e all'arsenico derivanti dai siti abbandonati delle miniere di uranio (AUM) possano avere un ruolo da svolgere nell'aumento della prevalenza di malattie associate ai metalli, inclusa la disfunzione immunitaria. Sulla base di ricerche pubblicate e in corso, le cellule T e B immature sono estremamente sensibili alla tossicità dell'As e potrebbero essere bersagli dell'U. Dati preliminari indicano che l'U può interagire con l'As per produrre immunotossicità tramite sia genotossico (danno al DNA) che non genotossico (segnalazione IL-7).
I ricercatori della UNM METALS SRP, il dott. Scott Burchiel, il dott. Jim Liu e i loro gruppi di ricerca, mirano a comprendere come le esposizioni all'arsenico e all'uranio, da sole o in combinazione, possano portare a disfunzioni immunitarie attraverso la tossicità delle cellule T e B.
Essi ipotizzano che queste cellule linfoidi siano particolarmente suscettibili alla tossicità dei metalli perché non hanno la capacità di esportare metalli. Inoltre, stanno studiando come l'uranio da solo o in combinazione con altri metalli interagisce con le proteine a dita di zinco, come la poli-ADP-ribosio polimerasi (PARP), per produrre tossicità.
Questo lavoro fornisce approfondimenti meccanicistici critici sulla potenziale immunotossicità dell'U, le sue interazioni con As e un quadro per comprendere come gli interventi, come l'integrazione di Zn, potrebbero essere utilizzati per prevenire la tossicità.
