Toen een chemische lekkage in Elk River het drinkwater van bijna 300 000 West Virginians in 2014, er was weinig bekend over de verontreiniging MCHM, een soort methanol dat industrieel wordt gebruikt voor het reinigen van steenkool. Maar nu het zich in een lokale waterbron bevond... is het een veiligheidsprobleem? Zou blootstelling de hersenontwikkeling bij kinderen schaden?

Jennifer Freeman, een Purdue University universitair hoofddocent toxicologie, wilde deze vragen beantwoorden, en haar groep voerden een toxicologische beoordeling uit van het MCHM-mengsel dat die dag uit Tank 396 ontsnapte.

Ze is toegewijd aan het verbeteren van het begrip van gezondheidsrisico's die samenhangen met blootstelling aan milieuverontreinigende stoffen zoals MCHM, dat is methylcyclohexaanmethanol. De studie, vorig jaar verschenen, was de eerste die de mogelijke gezondheidsrisico's van de lekkage van Elk River evalueerde.

"Met de chemicaliën waar we vandaag naar kijken, het belangrijkste probleem dat we proberen aan te pakken, is begrijpen of er een gezondheidsrisico is door blootstelling aan bepaalde milieuverontreinigende stoffen, " zei Freeman. "We hebben bijna 90, 000 chemicaliën die momenteel in de handel zijn, en van dat aantal hebben we voor slechts een paar honderd fatsoenlijke toxicologische gegevens."

In haar laboratorium, Freeman bestudeert een gebied van milieutoxicologie dat bekend staat als de ontwikkelingsoorsprong van gezondheid en ziekte. Ze richt zich op de nadelige gevolgen voor de gezondheid gedurende de hele levensduur van verschillende niveaus van blootstelling aan schadelijke chemicaliën tijdens verschillende ontwikkelingsstadia.

"We kijken of de blootstelling aan chemische stoffen in de ontwikkeling een individu vatbaarder kan maken voor chronische ziekten en andere nadelige gezondheidsresultaten later in het leven met behulp van het zebravismodelsysteem voor vertaling naar de menselijke gezondheid, ' zei Freemans.

Haar gezondheidsonderzoek sluit aan bij Purdue's Giant Leaps-viering, erkenning van de wereldwijde vooruitgang van de universiteit op het gebied van gezondheid, Levensduur en kwaliteit van leven als onderdeel van het 150-jarig jubileum van Purdue. Dit is een van de vier thema's van het jaarlijkse Ideeënfestival, ontworpen om Purdu te laten zien als een intellectueel centrum dat problemen uit de echte wereld oplost.

Freeman richt zich specifiek op verontreinigingen van drinkwater en hun nadelige effecten. Ze wil dat mensen een beter begrip krijgen van de chemicaliën waaraan ze in het dagelijks leven worden blootgesteld. Met behulp van een methode genaamd transcriptomics, die veranderingen in de set van RNA-moleculen in een individuele cel of een populatie van cellen onderzoekt, ze volgt hoe blootstelling kan leiden tot veranderingen in het genoom. Het zebravismodel stelt haar in staat om de effecten van blootstelling gedurende de levensduur van een organisme te zien.

"Mijn belangrijkste focus ligt op chemicaliën die ons drinkwater verontreinigen. Er is mogelijk informatie over de toxiciteit van deze chemicaliën, maar er zijn nog steeds vragen over onze blootstellingen, " zei Freeman. "Onze projecten kijken naar enkele agrochemicaliën die hier in het Midwesten worden gebruikt, metalen, en andere legacy en opkomende chemische verontreinigingen."

Een van de belangrijkste metalen waarmee Freeman werkt, is lood, zeer toxisch en bekend vanwege het veroorzaken van nadelige neurologische effecten. Vooral jonge kinderen zijn kwetsbaar voor de gevolgen van loodvergiftiging. Maar het gebrek aan gegevens over veel milieuverontreinigende stoffen beperkt het vermogen om te beschermen tegen mogelijk schadelijke blootstelling.

In haar zebravismodellen, Freeman is in staat om neurotoxiciteit en andere nadelige gezondheidseffecten zoals kanker te onderzoeken in de hoop een beter begrip te krijgen van - en uiteindelijk te voorkomen - blootstelling aan milieuverontreinigende stoffen.

"Voor de toxiciteitsgegevens, we hebben historisch gezien naar hoge concentraties gekeken om mechanismen te identificeren, maar we komen erachter dat dat niet per se de beste aanpak is. Wat we ontdekken is dat als we lager gaan in concentraties, we zien soms verschillende nadelige gezondheidsresultaten, " zei Freeman. "We proberen de ware betekenis te begrijpen van waar we vandaag aan worden blootgesteld, zodat we een beter begrip kunnen krijgen van wat die blootstelling voor ons betekent."