Luftvägar och hälsa

Länk till forskningsprojektets sida

Exponerade små luftvägar utifrån surfaktant och lungfunktion

Målsättningen är att identifiera biomarkörer som kan förutsäga en accelererad lungfunktionsförlust.

I ExPEx kohorten studeras de allra minsta luftvägarna som är påverkade vid många lungsjukdomar, och speciellt tidigt i förloppet vid utveckling av KOL, som också ofta påverkas av yrkesmässig exponering för luftvägsirritanter.  Små luftvägar är samtidigt mycket svårstuderade och symptom uppstår vanligtvis först när skadorna är relativt omfattande.

I projektet studeras associationen mellan yrkesmässig exponering och effekten på små luftvägar, mätt dels som kemiska förändringar av surfaktantsammansättningen men också hed hjälp icke-invasiva lungfysiologiska metoder som påvisar strukturella förändringar i små luftvägar.

Forskargruppen har byggt upp en kohort av ca 500 personer som är exponerade för damm eller irriterande ämnen i sitt arbete, men också rökare och friska kontrollpersoner. Alla har undersökts med PExA metoden en gång, och vi har nu påbörjat en åter-undersökning ca 4 år efter baseline.

Förhoppningen är att tillföra kunskap om hur små luftvägar påverkas av exponering för luftvägsirritanter, och identifiera känsliga och valida metoder för att påvisa detta tidigt i förloppet.

Kontaktperson: Anna-Carin Olin

Surfaktantförändringar vid obstruktiv lungsjukdom

Målsättning med detta projekt är att identifiera proteinförändringar i surfaktanten från små luftvägarna associerade med rökning, tidig KOL och astma.

I samarbete med AstraZeneca har vi undersökt rökare, ex-rökare och icke-rökare med olika grad av lungfunktionsnedsättning, liksom personer med astma och kontrollpersoner med PExA metoden  och olika lungfysiologiska metoder för att påvisa förändringar i små luftvägar.

Kontaktperson: Spela Kokelj

Målsättningen är att undersöka om det finns ett samband mellan obstruktion och överretbarhet av små luftvägar och surfaktantsammansättningen i små luftvägar. I en kliniskt och fenotypiskt väl definierad kohort av astmatiker (n=120)  kommer vi att undersöka hur graden av perifer luftvägsdysfunktion är relaterad till proteiner och fosfolipider i utandade partiklar.

Studien kan ge nya insikter om hur fysiologiska metoder är relaterade till biokemiska processer i små luftvägar. Den långsiktiga målsättningen är en individualiserad astmabehandling baserad på "fingeravtryck" av icke-invasivt erhållna fysiologiska och biokemiska markörer.

Kontaktperson: Emilia Viklund

Målsättningen är att undersöka om exponering för luftföroreningar förstärker den inflammatoriska effekten av pollen hos personer med pollenastma.

I samarbete med Arbets- och miljömedicin i Umeå har vi undersökt 40 personer med allergisk astma och 25 kontrollpersoner under två pollensäsonger och en gång utanför pollensäsong. Vi har också genomfört omfattande exponeringsmätningar avseende exponering för trafikavgaser och ozon, med både personburen och stationära mätningar.

De förste resultaten visar att personburen och stationär exponering överensstämmer bra och att luftvägsinflammationen ökar under pollensäsongen.

Kontaktperson: Anna-Carin Olin

Målsättningen är att undersöka hur rökning påverkar lipidsammansättning i surfaktant från små luftvägar.

Rökare, ex-rökare och icke-rökare från en befintlig kohort, har undersökts med PExA metoden. Resultaten visar att rökare har en förändrad fosfolipidsammansättning av surfaktanten från små luftvägar, med en uttalad ökning av den vanligaste fosfolipiden, DPPC, personer med KOL hade däremot signifikant sänkning av samma fosfolipid.

Kontaktperson: Anna-Carin Olin

Målsättningen är att undersöka hur surfaktanten från små luftvägar påverkas av exponering för endotoxiner.

I ett samarbetsprojekt med Fraunhofer Institutet har 10 friska frivilliga exponerats för endotoxiner, dels genom inandning med hjälp av nebulisering, dels vid ett separat tillfälle genom installering av en liten mängd endotoxin direkt i luftvägarna (i en bronk) vid bronkoskopi. PExA och en rad andra undersökningar har gjorts före och efter exponeringen för att jämföra dessa metoder. På Fraunhofer Institutet har man stor erfarenhet av att studera de mekanismer som bidrar till inflammation i luftvägarna.

Kontaktperson: Per Larsson

Målsättningen är att undersöka förekomsten och fastställa betydelsen av perifert luftvägsengagemang vid astma hos barn och vuxna. Perifer lungfunktion studeras med hjälp av de lungfysiologiska mätmetoderna inertgas-utsköljning och impuls-oscillometri.

Studien kommer ett bidra till att öka kunskap om astmasjukdomens varierande natur och undersöka värdet av nya undersökningsmetoder vid diagnostik och utvärdering av behandlingseffekter av astma. Ökad kunskap om perifert luftvägsengagemang vid astma kan få betydelse för val av behandling.

Kontaktperson: Sanna Kjellberg

Luftvägar och hälsa samarbetar med  ”Centre for Asthma Research” vid Karolinska Institutet (CfA) inom ett större projekt för att identifiera biomarkörer för astma, men också en rad andra lungsjukdomar med bland annat utandningsanalyser. Totalt ska 800 personer med olika lungsjukdomar undersökas.

Målsättningen är att kartlägga hur det humorala medfödda immunförsvaret aktiveras i små luftvägar vid COVID-19. 

Komplementsystemet är en nyckelförmedlare av det medfödda immunsvaret som skyddar mot patogener, men som också spelar en viktig roll för att initiera den inflammatoriska processen som kan leda fram till vävnadsskada. 

Det har föreslagits att komplementsystemet i lungorna spelar en viktig roll i det inflammatoriska svaret hos patienter med COVID-19 och studier har påvisat en omfattande komplementaktivering vid svår COVID-19. Vår hypotes är att SARS-CoV-2-infektion kan orsaka en omfattande aktivering av komplementsystemet i de små luftvägarna som kan studeras med PExA metoden och att dessa förändringar redan kan ses i de tidiga stadierna av sjukdomen och kan prediktera sjukdomsförloppet. Vi hoppas därmed öka kunskapen om hur lokala effekter i små luftvägar bidrar till att inflammationsprocessen accelererar och leder till hyperkoagulation hos vissa patienter.

Vi planerar att inkludera 30 personer med bekräftad SARS-CoV-2-infektion, samt 30 friska kontrollpersoner. Insamlingen i studien är just nu pågående och är planerad att avslutas under våren 2022.

Vid frågor kring studien, vänligen kontakta oss på 076-851 52 38 (Spela Kokelj).
 

I forskningsprojektet "Trafikavgaser och KOL" (TraC) försöker vi förstå hur luftkvaliteten och särskilt bilavgaser påverkar våra små luftvägar, som är de luftvägar i våra lungor med en innerdiameter mindre än 2 millimeter. Dessutom vill vi ta reda på om personer som lider av den kroniska lungsjukdomen KOL är extra känsliga för de skadliga effekterna av att andas in trafikavgaser. Varför är detta viktigt? Små luftvägar spelar en avgörande roll när det gäller att föra syre in i vårt blod och avlägsna koldioxid från vår kropp, en process som kallas gasutbyte. De små luftvägar är klädda med ett tunt lager av en vätska som kallas surfaktant. Surfaktant har en mycket viktig uppgift - att skydda oss från de skadliga ämnena vi kan andas in, bland annat partiklar från bilavgaser. Eftersom surfaktant fungerar som vår första försvarslinje mot dessa farliga ämnen kan eventuella skador här få långtgående konsekvenser för hela vår kropp.

Forskningsprojektet är ett samarbete mellan oss på Arbets -och miljömedicin vid Göteborgs universitet, och forskargrupper vid Chalmers tekniska högskola och Karolinska Institutet i Stockholm. Projektet är uppdelat i två delar: en klinisk studie och en experimentell del. I den kliniska studien undersöker vi personer med KOL och personer med friska lungor, som bor antingen nära eller långt ifrån vägar med hög trafik. Alla deltagare genomgår omfattande lungfysiologiska undersökningar för att vi noggrant ska kunna kartlägga funktionen i både de stora och små luftvägarna. Dessutom får deltagarna andas i ett speciellt mätinstrument som kallas PExA, vilket samlar in prov som innehåller partiklar från surfaktanten i de små luftvägarna. För att förstå hur förändringar i små luftvägar samspelar med exponeringen för trafikavgaser mäter vi även mängden trafikavgaser som varje person utsätts för. Vi mäter partiklar, specifikt PM 2.5, med hjälp av en partikelmätare som placeras både inomhus i deltagarnas bostäder och utomhus nära deras hem. På så sätt får vi en uppskattning av mängden trafikavgaspartiklar som deltagarna utsätts för i sin vardag.

I den experimentella delen av projektet undersöker vi hur alveolära typ II-celler påverkas när de utsätts för partiklar från trafikavgaser. Dessa celler förekommer endast i små luftvägar och ansvarar för att producera surfaktant. Vi samlar in partiklar från olika platser i Göteborg, både nära och långt ifrån trafikintensiva vägar, och utsätter sedan cellerna, vilka är odlade i labbmiljö, för dessa partiklar. På detta sätt kan vi jämföra resultaten från våra in-vitro-experiment med de akuta effekterna vi observerar i små luftvägar hos friska individer och de med KOL.

Projektet TraC är en spännande resa in i vår förståelse för hur trafikavgaser kan påverka våra luftvägar och i synnerhet de små luftvägarna. Genom att kombinera kliniska studier med laboratorieforskning hoppas vi kunna belysa de komplexa sambanden mellan luftföroreningar och vår hälsa. Resultaten från detta projekt kommer förhoppningsvis bidra till att bättre förstå och förebygga sjukdomar som KOL och andra luftvägsrelaterade hälsoproblem.

Finansiär: Vetenskapsrådet

Målsättningen är att undersöka hur exponering för aerosoler från så kallade skärvätskor, som används i metallbearbetande industri, påverkar små luftvägar. Vi har undersökt en stor grupp personer som exponerade för skärvätskor, där aerosolen också innehåller endotoxiner, avseende lungfunktion och surfaktantpåverkan. Bearbetning av resultat pågår.

Kontaktperson: Anna-Carin Olin

Målsättningen är att undersöka hur nano-partiklar som uppstår vid 3D-priniting påverkar luftvägarna.

3D-printing är ett samlingsnamn för olika tekniker som går ut på att bygga objekt från tredimensionella digitala modeller genom en ”lager-på-lager”-princip med olika typer av plaster, metaller, lera eller nanocellulosa.

Det är oklart hur arbetet med 3D-printing påverkar arbetsmiljön och luftvägarna. I projektet mäter vi partiklar och flyktiga organiska kolväten på företagen under en vanlig arbetsdag. Hälsoundersökningar utförs både på personer som jobbar med 3D-printing (exponerad grupp) och personer som har helt andra arbetsuppgifter på företagen för jämförelse och inkluderar spirometri, partiklar i utandningsluft (PEx), impulsoscillometri (IOS) och kväveoxid i utandningsluften (FeNO) och frågeformulär. Partiklar i utandningsluft analyseras med avseende på surfaktantprotein A, albumin och surfaktantlipider. Förändringar i mönstret av dessa biomarkörer kan ge information om möjliga tidiga effekter på miljön i de små luftvägarna.

Kontaktperson: Ann-Charlotte Almstrand

Målsättningen är att undersöka om exponering för kvartsdamm påverkar sammansättningen av surfaktant från små luftvägar.

I ett samarbetsprojekt med Norges arbetsmiljöinstitut STAMI, har vi undersökt gruvarbetare som varit exponerade för kvartsdamm, och bland annat samlat in PExA-prover.

Målsättningen är att kartlägga och minska sotares exponering för sot.

Att arbeta som sotare innebär att man blir exponerad för sot och det finns ett samband med ökad risk för insjuknande i cancer och hjärtkärlsjukdom. I projektet kommer vi att mäta sotarnas exponering i luft med två olika metoder, på huden och i urin. Vi kommer också att studera två olika sätt som sotarna arbetar på, dels den traditionella sotningen och dels en ny teknik som kallas stavteknik. Med mätningarna kommer vi att bättre förstå hur och när sotarna blir exponerade och ge förbättrade råd om hur de kan minska sin exponering.

Projektet är finansierat av AFA Försäkring.

Kontaktperson: Håkan Tinnerberg

Den övergripande målsättningen är att identifiera hälsorisker vid exponering i pappers- och massaindustri.

Vi har haft pågående forskning inom detta område sedan mitten av 80-talet. Främst har vi studerat hälsoeffekter på luftvägarna som astma och näsbesvär. Viktiga studier har varit effekterna av irriterande gaser såsom klordioxid, svaveldioxid och ozon, där vi har kunnat visa att dessa ger astma och andra luftvägsbesvär. Ett annat område är effekter av mjukpappersdamm på luftvägarna. Vi har publicerat en artikel om ökad dödlighet i astma och en artikel om sänkt lungfunktion vid höga nivåer av pappersdamm.

Men också cancer och hjärtkärlsjukdom studeras. Aktuellt där är studier om effekter av höga bullernivåer och skiftarbete på hjärtkärlsjuklighet. Vi har haft ett projekt om hur kvinnor påverkas av skiftarbete inom industriell verksamhet, där har vi studerat kvinnliga anställda inom pappersindustrin. Pågående är ett projekt om hur hörselnedsättning påverkar bullerrisken för hjärtkärlsjukdom. För dessa studier krävs också utveckling av exponeringsbedömning och vi har publicerat flera artiklar om historisk exponeringsbedömning av buller och damm.

Kontaktpersoner: Eva Andersson och Helena Eriksson

Med start i kliniska fall började vi studera exponering och luftvägssjuklighet hos fiskindustriarbetare på 2000-talet. Vi har gjort studier på några fiskindustrier med mätningar och utvecklat metoder för bedömning av bioaerosolexponering och specifika proteiner som kan orsaka allergi samt även en del kliniska undersökningar. Det är en del av arbetarna som utvecklar allergi men ett större problem är arbetsrelaterade övre och nedre luftvägssymtom samt kortvariga influensaliknande symtom vid hög bioaerosolexponering.

Vi gick vidare med en stor frågeformulärstudie till ett flertal fiskindustrier i landet och också till Sveriges alla licensierade fiskare. Inom övriga fiskindustrin såg vi de problem vi funnit i de första studierna och särskilt bland dem som filear fisk fanns en ökad risk såväl för luftvägssymtom som för att utveckla astma under anställning. Alla fiskindustriarbetarna hade en ökad risk kortvariga influensaliknande symtom jämfört med kontroller. För fiskarna såg vi inga ökade besvär. Från denna studie är publikation på gång.

Vi har haft ett nära internationellt samarbete genom åren med andra forskare som studerar arbetsmiljöproblem inom fiskindustrin såväl inom Norden som Kanada, Sydafrika med flera, som bl.a. lett till en nypublicerad artikel.

Kontaktpersoner: Eva Andersson och Anna Dahlman-Höglund

Vi har länge haft arbetsmiljö och hälsa bland sjömän som ett forskningsområde, såväl cancersjuklighet som kemiska hälsorisker och exponering för bensen och polyaromatiska kolväten.

2018 lade Karl Forsell fram en ny avhandling om hälsorisker och cancer relaterade till yrkesmässiga exponeringar bland svenska sjömän. En arbetsmiljöenkät som nästan 2000 sjömän svarat på presenterades. Det framkom att buller, risk för olycksfall, olämpliga arbetsställningar och helkroppsvibrationer var vanliga arbetsmiljöproblem. Men kränkningar var också ett stort problem både för kvinnor och män. Cancer i blodorganen och arbete på tankbåt studerades också och där tycks arbetsmiljöarbetet ha givit resultat, den tidigare funna överrisken fanns inte bland de som anställts efter 1985. En mätstudie vid olika arbeten på tankbåt fanns också med.

Vi har en kohort av alla registrerade sjömän i Sverige sen 1985, mer än 80000 sjömän som arbetat minst 1 månad till sjöss där vi fått avidentifierade data med registeruppgifter om sjukhusvård och dödlighet. Helena Eriksson lade fram en avhandling 2019 där ett delarbete handlade om hjärt-kärldödlighet bland sjömän. En ökad risk fanns hos yngre sjömän, men inte hos dem som arbetat enbart på passagerarfartyg.

Arbete med att studera dödlighet i olika diagnoser samt insjuknande i olika cancerformer pågår.

Kontaktpersoner: Eva Andersson, Helena Eriksson, Karl Forsell

Projektets syfte är att förebygga arbetsmiljörelaterade hud- och luftvägsbesvär bland yrkesmålare som använder vattenbaserade färger. Yrkesmålare målar mest med vattenbaserade färger som innehåller isothiazolinoner (ISO), konserveringsmedel som är välkänt allergiframkallande men okänt vilka halter som yrkesmålare exponeras för under en arbetsdag. Yrkesmålare arbetar ofta i T-shirts, i perioder i shorts, vilket medför att stor hudyta exponeras för färger. Med ny kunskap om huden/immunsystemet, vill vi undersöka om exponering för ISO som förutom ger kontaktallergi med påföljande kontaktallergiskt eksem även kan ge luftvägsbesvär. I projektet utarbetas en mätmetod för ISO i luft och målarnas exponering kartläggs genom mätningar. Vi kommer också att undersöka prevalensen av allergiska kontakteksem och luftvägsbesvär hos målare. I slutändan kommer vi att få ett underlag för att bättre bedöma samband mellan halt av ISO i luft och hälsopåverkan.

Kontaktperson: Anna Dahlman-Höglund

Denna forskning fokuserar på samband mellan psykosociala arbetsförhållanden, organisationsstrukturer och hälsoutfall, främst psykisk hälsa och hjärtkärlsjukdomar. Sedan 2018, som en del av det nationella SCAPIS-projektet, där åderförkalkning och metaboliska mekanismer undersöks som intermediära riskfaktorer i sambandet jobbstress-exponering och hjärtkärlsjukdom.

Andra forskningsprojekt är inriktade på arbetsförhållanden och möjligheter för fortsatt arbete i äldre åldrar, och olika förutsättningar beroende på socioekonomi, yrkessektor eller kön i forskningsgrupperingarna AgeCap och WorkLong.

Kontaktperson: Mia Söderberg

Det finns en hel del studier om arbetsförmåga, diabetes och fetma, men inget om metabolt syndrom. Viktökning ökar i samhället och därmed också metabolt syndrom, ca 15-20 % av den arbetande befolkningen har metabolt syndrom. Tillståndet påverkar inte bara risken för framtida hjärtkärlsjukdom utan det finns studier angående till exempel kognitiva effekter. I ett doktorandprojekt studerar vi om metabolt syndrom i sig ökar risken för framtida förtidspension justerat för ett stort antal riskfaktorer. WOLF-kohortens 10 800 arbetande personer med blodprover och frågeformulär vid starten av uppföljningen har följts i 10-15 år. Vid starten hade 18 % metabolt syndrom.

Första publikationen visar en ökad risk för förtidspension hos dem med metabolt syndrom justerat för sociodemografiska faktorer, livsstilsfaktorer, arbetsrelaterade faktorer samt kroniska sjukdomar, diabetes och fetma. Det understryker betydelsen av att motverka metabolt syndrom tidigt även för arbetsförmågan.

Vi går vidare med att studera om det är vissa grupper av metabolt syndrom som är särskilt drabbade.

Kontaktperson: Eva Andersson

Lärarundersökningen är ett forskningsprojekt om nyutbildade lärares arbetsmiljö och hälsa och följer en kohort lärarstudenter som läste sista terminen på ett grund- eller ämneslärarprogram i sydvästra Sverige 2015 - 2016. De nyblivna lärarna följs upp med årliga enkäter med särskilt fokus på psykosociala aspekter av arbetsmiljö och hälsa under deras första år i yrkeslivet. Syftet med projektet är att öka kunskapen om vilka faktorer i nyblivna lärares arbetsförhållanden som utgör en ökad risk för utveckling av stressrelaterad psykisk ohälsa i lärargruppen som grund för framtida förebyggande åtgärder.

Kontaktpersoner: Mia Söderberg och Gunilla Wastensson

Det övergripande syftet med denna studie är att identifiera riskfaktorer för hjärt- kärl och lungsjukdom och gen-miljö interaktion.

"ADONIX" står för Adult-onset asthma and nitric oxide och är samlingsnamnet för den populationsstudie som en rad forskare ifrån olika discipliner genomfört där närmare 7000 slumpmässigt utvalda individer i Västra Götaland undersökts.

Vi har undersökt förekomsten av luftvägsinflammation med hjälp av kväveoxid (NO) i utandningsluft och associationen med uppkomst av astma, men också t ex utvecklat referensvärden för spirometri. Uppföljningar  i registerstudier pågår.

En uppföljning av INTERGENE/ADONIX-studien genomfördes 2016-2017. En målsättning var att undersöka hur lungfunktion och NO förändras över tid, och att identifiera faktorer som kan prediktera försämring/sjukdom. Ett urval av deltagare har även undersökts med PExA-metoden, där vi undersöker hur spirometri och NO är relaterade till surfaktantsammansättning avseende Surfaktant-protein A och fosfolipider i PEx .

Mer fakta om Europastudien

AMM i Göteborg deltar i den internationella studien RHINE (Respiratory Health In Northern Europe) där deltagarna har följts sedan 1991 med noggranna frågor om luftvägshälsa och kartläggning av riskfaktorer för att utveckla astma och KOL.

Detta är en tilläggsstudie till Scapis studien (Swedish Cardio Pulmonary Bio-Imaging Study, www.scapis.se) som syftar till att identifiera skillnader i proteinprofil i de små luftvägarna hos personer med astma och KOL.

I studien deltar center från Malmö, Stockholm och Uppsala utöver Göteborg.

I samarbete med AstraZeneca har vi undersökt 100 personer med tidig KOL (GOLD I) och kontrollpersoner. Alla har undersökts med ett stort batteri av metoder för att påvisa strukturella förändringar av små luftvägar. På AstraZeneca har man tillgång till en metod som kan identifiera 100-tals olika proteiner i ett enskilt PExA-prov. Proteinanalyserna pågår.

Vätskan i luftvägarna täcks av lungsurfaktant vars funktion är nödvändigt för att vi ska kunna andas. Lungsurfaktanten består främst av lipider och har en unik sammansättning för att underlätta andningen genom att sänka ytspänningen. Lungsurfaktanten utgör även en yttre skyddsbarriär mot skadliga ämnen och organismer som följer med inandningsluften. Att studera lipiderna i lungsurfaktanten är därför väldigt intressant för att förstå och förebygga sjukdomar i lungorna. De små luftvägarna är av särskilt stort intresse att studera eftersom det är där som gasutbytet sker och det är där som barriären till blodcirkulationen är som minst.

De nedre luftvägarna har en struktur som kan liknas vid en tvättsvamp vilket gör området svåråtkomligt för icke-invasiva metoder. Biologiska prover har en stor lipidkomplexitet, i ett och samma prov finns det tiotusentals olika lipider som också har mycket olika koncentrationer. Det ställs därför stora krav på de kemiska analyserna beträffande selektivitet, känslighet och mätområde. Lyckligtvis har det på senare år skett betydande framsteg både vad gäller provtagning och analysmetoder vilket öppnat upp nya forskningsmöjligheter.

Med PExA-metoden kan vi på ett enkelt icke-invasivt sätt ta ett prov med lipider från små luftvägar. För att kunna analysera lipidsammansättning har vi under våren 2020 installerat en ”state of the art”-masspektrometer på vår avdelning. Instrumentet kan analysera mycket låga koncentrationer och det räcker att provta utandningsluften från några få andetag för att analysera ett stort antal lipider. Det gör att provtagningen går snabbt och det går att genomföra upprepade provtagningar från försökspersoner samma dag.

I dagsläget använder vi främst ”targeted” metoder, så kallade LC-MRM metoder, där vi analyserar cirka 50-100 lipider per prov i lipidklasserna PC/PG/PI/SM. Instrumentet som vi använder består av ett Waters ACQUITY I-Class PLUS kromatografisystem för att separera lipiderna innan de identifieras och kvantifieras på en Waters Xevo TQ-XS tandem kvadrupol masspektrometer.

Vi har ett särskilt fokus på PExA-utandningsprover då vi idag är ensamma om den kompetensen men kan även analysera andra prover som plasma, sputum och lungsköljvätska (BAL).

Kontaktperson: Per Larsson