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Impact of air pollution on profibrotic and autophagy related mechanisms involved in the development of the respiratory system in infants

English title Impact of air pollution on profibrotic and autophagy related mechanisms involved in the development of the respiratory system in infants
Applicant Frey Urs
Number 182871
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Abteilung Pneumologie Universitäts-Kinderspital beider Basel
Institution of higher education University of Basel - BS
Main discipline Paediatrics
Start/End 01.10.2018 - 30.09.2021
Approved amount 886'230.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Paediatrics
Respiratory Diseases

Keywords (6)

environment; asthma; respiratory disease; air pollution; genetics; infant lung development

Lay Summary (German)

Lead
Wir wissen aus mehreren Studien, einschließlich der BILD-Studie, dass die Luftverschmutzung im frühen Kindesalter Auswirkungen auf die kindliche Entwicklung der Lunge hat.
Lay summary
Wir wissen aus mehreren Studien, einschließlich der BILD-Studie, dass die Luftverschmutzung im frühen Kindesalter Auswirkungen auf die kindliche Entwicklung der Lunge hat.
 

Untersuchungen in Ländern mit hoher Luftverschmutzung haben gezeigt, dass die Exposition mit bestimmten Luftschadstoffen zu einer Beeinträchtigung des Lungenwachstums und der Entwicklung von Asthma führen kann.
Selbst eine geringe Luftverschmutzung während der Schwangerschaft kann Auswirkungen auf die Lungenfunktion eines Säuglings kurz nach der Geburt haben. Wir wollen untersuchen ob in dieser frühen Phase der Lungenentwicklung kurz vor und nach der Geburt das Lungengewebe durch Umweltreize geschädigt oder das Immunsystem beeinflusst wird.   

Auch wenn noch nicht ganz klar ist, wie dies geschieht, glauben wir, dass mehrere Faktoren dazu beitragen. Wir untersuchen beispielsweise die Rolle der erblichen Veranlagung, des Geburtsprozesses,  der Ernährung,  früher Infektionen  und der Interaktion von Genen und Umweltschadstoffen. Jeder einzelne dieser Faktoren hat eine relativ geringe Auswirkung, aber zusammen können sie potentiell bestimmen, ob ein Kind Lungenkrankheiten oder Asthma entwickeln wird. In dieser aktuellen Phase unserer Studie interessiert uns vor allem, wie diese Umweltfaktoren das Wachstum, die Alterung, aber möglicherweise auch das vorzeitige Absterben von Lungenzellen beeinflussen. Dies könnte eine wertvolle zusätzliche Information sein, um zu verstehen, wie Umwelteinflüsse Wachstum und Entwicklung der Lunge beeinflussen.
Direct link to Lay Summary Last update: 11.10.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Project partner

Publications

Publication
Childhood asthma- pathogenesis and phenotypes
Pijnenburg Mariëlle W, Frey Urs, De Jongste Johan C, Saglani Sejal (2021), Childhood asthma- pathogenesis and phenotypes, in European Respiratory Journal, 2100731-2100731.
Maternal asthma is associated with reduced lung function in male infants in a combined analysis of the BLT and BILD cohorts
de Gouveia Belinelo Patricia, Collison Adam M, Murphy Vanessa E, Robinson Paul D, Jesson Kathryn, Hardaker Kate, de Queiroz Andrade Ediane, Oldmeadow Christopher, Martins Costa Gomes Gabriela, Sly Peter D, Usemann Jakob, Appenzeller Rhea, Gorlanova Olga, Fuchs Oliver, Latzin Philipp, Gibson Peter G, Frey Urs, Mattes Joerg (2021), Maternal asthma is associated with reduced lung function in male infants in a combined analysis of the BLT and BILD cohorts, in Thorax, 76(10), 996-1001.
Respiratory symptoms do not reflect functional impairment in early CF lung disease
Korten Insa, Oestreich Marc-Alexander, Frey Urs, Moeller Alexander, Jung Andreas, Spinas Renate, Mueller-Suter Dominik, Trachsel Daniel, Rochat Isabelle, Spycher Ben, Latzin Philipp, Casaulta Carmen, Ramsey Kathryn (2021), Respiratory symptoms do not reflect functional impairment in early CF lung disease, in Journal of Cystic Fibrosis, 1569.
Can biomarkers in umbilical cord blood predict atopic disease at school age?
Soti Andras Laszlo, Usemann Jakob, Schaub Bianca, Frey Urs, Latzin Philipp, Fuchs Oliver (2021), Can biomarkers in umbilical cord blood predict atopic disease at school age?, in Pediatric Research, 89(2), 389-392.
Are children born by cesarean delivery at higher risk for respiratory sequelae?
Salem Yasmin, Oestreich Marc-Alexander, Fuchs Oliver, Usemann Jakob, Frey Urs, Surbek Daniel, Amylidi-Mohr Sofia, Latzin Philipp, Ramsey Kathryn, Yammine Sophie (2021), Are children born by cesarean delivery at higher risk for respiratory sequelae?, in American Journal of Obstetrics and Gynacology.
Associations of air pollution and greenness with the nasal microbiota of healthy infants: A longitudinal study
Gisler Amanda, Korten Insa, de Hoogh Kees, Vienneau Danielle, Frey Urs, Decrue Fabienne, Gorlanova Olga, Soti Andras, Hilty Markus, Latzin Philipp, Usemann Jakob (2021), Associations of air pollution and greenness with the nasal microbiota of healthy infants: A longitudinal study, in Environmental Research, 202, 111633-111633.
Increased Impact of Air Pollution on Lung Function in Preterm vs. Term Infants: The BILD Study
Decrue Fabienne, Gorlanova Olga, Salem Yasmin, Vienneau Danielle, de Hoogh Kees, Gisler Amanda, Usemann Jakob, Korten Insa, Nahum Uri, Sinues Pablo, Schulzke Sven, Fuchs Oliver, Latzin Philipp, Röösli Martin, Frey Urs (2021), Increased Impact of Air Pollution on Lung Function in Preterm vs. Term Infants: The BILD Study, in American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine .
Real-time breath analysis of exhaled compounds upon peppermint oil ingestion by secondary electrospray ionization-high resolution mass spectrometry: technical aspects
Gisler Amanda, Lan Jiayi, Singh Kapil Dev, Usemann Jakob, Frey Urs, Zenobi Renato, Sinues Pablo (2020), Real-time breath analysis of exhaled compounds upon peppermint oil ingestion by secondary electrospray ionization-high resolution mass spectrometry: technical aspects, in Journal of Breath Research, 14(4), 046001-046001.
Effect of breastfeeding duration on lung function, respiratory symptoms and allergic diseases in school‐age children
Gorlanova Olga, Appenzeller Rhea, Mahmoud Yasmin S., Ramsey Kathryn A., Usemann Jakob, Decrue Fabienne, Kuehni Claudia E., Röösli Martin, Latzin Philipp, Fuchs Oliver, Soti Andras, Frey Urs, On behalf of the BILD Study Group (2020), Effect of breastfeeding duration on lung function, respiratory symptoms and allergic diseases in school‐age children, in Pediatric Pulmonology, 55(6), 1448-1455.
Lung functional development and asthma trajectories
Decrue Fabienne, Gorlanova Olga, Usemann Jakob, Frey Urs (2020), Lung functional development and asthma trajectories, in Seminars in Immunopathology, 42(1), 17-27.
Standardization procedures for real-time breath analysis by secondary electrospray ionization high-resolution mass spectrometry
Singh Kapil Dev, Tancev Georgi, Decrue Fabienne, Usemann Jakob, Appenzeller Rhea, Barreiro Pedro, Jaumà Gabriel, Macia Santiago Miriam, Vidal de Miguel Guillermo, Frey Urs, Sinues Pablo (2019), Standardization procedures for real-time breath analysis by secondary electrospray ionization high-resolution mass spectrometry, in Analytical and Bioanalytical Chemistry, 411(19), 4883-4898.
Exposure to moderate air pollution and associations with lung function at school-age: A birth cohort study
Usemann Jakob, Decrue Fabienne, Korten Insa, Proietti Elena, Gorlanova Olga, Vienneau Danielle, Fuchs Oliver, Latzin Philipp, Röösli Martin, Frey Urs (2019), Exposure to moderate air pollution and associations with lung function at school-age: A birth cohort study, in Environment International, 126, 682-689.
Nasal Microbiota and Respiratory Tract Infections: The Role of Viral Detection
Korten Insa, Ramsey Kathryn, Mika Moana, Usemann Jakob, Frey Urs, Hilty Markus, Latzin Philipp (2019), Nasal Microbiota and Respiratory Tract Infections: The Role of Viral Detection, in American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 199(7), 919-922.
Addressing the complexity of prenatal and postnatal environmental exposures affecting childhood lung function
Frey Urs, Usemann Jakob (2019), Addressing the complexity of prenatal and postnatal environmental exposures affecting childhood lung function, in The Lancet Planetary Health, 3(2), e51-e52.
Variability of Tidal Breathing Parameters in Preterm Infants and Associations with Respiratory Morbidity during Infancy: A Cohort Study
Usemann Jakob, Suter Andrea, Zannin Emanuela, Proietti Elena, Fouzas Sotirios, Schulzke Sven, Latzin Philipp, Frey Urs, Fuchs Oliver, Korten Insa, Anagnostopoulou Pinelopi, Gorlanova Olga, Frey Urs, Latzin Philipp, Proietti Elena, Usemann Jakob (2019), Variability of Tidal Breathing Parameters in Preterm Infants and Associations with Respiratory Morbidity during Infancy: A Cohort Study, in The Journal of Pediatrics, 205, 61-69.e1.
Respiratory rate in infants with cystic fibrosis throughout the first year of life and association with lung clearance index measured shortly after birth
Korten Insa, Kieninger Elisabeth, Yammine Sophie, Cangiano Giulia, Nyilas Sylvia, Anagnostopoulou Pinelopi, Singer Florian, Kuehni Claudia E., Regamey Nicolas, Frey Urs, Casaulta Carmen, Spycher Ben D., Latzin Philipp (2019), Respiratory rate in infants with cystic fibrosis throughout the first year of life and association with lung clearance index measured shortly after birth, in Journal of Cystic Fibrosis, 18(1), 118-126.
Dynamics of respiratory symptoms during infancy and associations with wheezing at school age
Usemann Jakob, Xu Binbin, Delgado-Eckert Edgar, Korten Insa, Anagnostopoulou Pinelopi, Gorlanova Olga, Kuehni Claudia, Röösli Martin, Latzin Philipp, Frey Urs (2018), Dynamics of respiratory symptoms during infancy and associations with wheezing at school age, in ERJ Open Research, 4(4), 00037-2018-00037-2018.
Nasal microbiota and symptom persistence in acute respiratory tract infections in infants
Neumann Roland P., Hilty Markus, Xu Binbin, Usemann Jakob, Korten Insa, Mika Moana, Müller Loretta, Latzin Philipp, Frey Urs (2018), Nasal microbiota and symptom persistence in acute respiratory tract infections in infants, in ERJ Open Research, 4(4), 00066-2018-00066-2018.
Protective effects of breastfeeding on respiratory symptoms in infants with 17q21 asthma risk variants
Gorlanova O., Illi S., Toncheva A. A., Usemann J., Latzin P., Kabesch M., Dalphin J.-C., Lauener R., Pekkanen J. R., Von Mutius E., Riedler J., Kuehni C. E., Röösli M., Frey U. (2018), Protective effects of breastfeeding on respiratory symptoms in infants with 17q21 asthma risk variants, in Allergy, 73(12), 2388-2392.
Neighbourhood child population density as a proxy measure for exposure to respiratory infections in the first year of life: A validation study
Lupatsch Judith E., Kreis Christian, Korten Insa, Latzin Philipp, Frey Urs, Kuehni Claudia E., Spycher Ben D. (2018), Neighbourhood child population density as a proxy measure for exposure to respiratory infections in the first year of life: A validation study, in PLOS ONE, 13(9), e0203743-e0203743.
Glucocorticoid metabolites in newborns: A marker for traffic noise related stress?
Cantuaria Manuella Lech, Usemann Jakob, Proietti Elena, Blanes-Vidal Victoria, Dick Bernhard, Flück Christa E., Rüedi Simone, Héritier Harris, Wunderli Jean-Marc, Latzin Philipp, Frey Urs, Röösli Martin, Vienneau Danielle (2018), Glucocorticoid metabolites in newborns: A marker for traffic noise related stress?, in Environment International, 117, 319-326.
Lower exhaled nitric oxide in infants with Cystic Fibrosis compared to healthy controls
Korten Insa, Liechti Margot, Singer Florian, Hafen Gaudenz, Rochat Isabelle, Anagnostopoulou Pinelopi, Müller-Suter Dominik, Usemann Jakob, Moeller Alexander, Frey Urs, Latzin Philipp, Casaulta Carmen (2018), Lower exhaled nitric oxide in infants with Cystic Fibrosis compared to healthy controls, in Journal of Cystic Fibrosis, 17(1), 105-108.
Respiratory viruses in healthy infants and infants with cystic fibrosis: a prospective cohort study
Korten Insa, Kieninger Elisabeth, Klenja Shkipe, Mack Ines, Schläpfer Njima, Barbani Maria Teresa, Regamey Nicolas, Kuehni Claudia E, Hilty Markus, Frey Urs, Gorgievski Meri, Casaulta Carmen, Latzin Philipp (2018), Respiratory viruses in healthy infants and infants with cystic fibrosis: a prospective cohort study, in Thorax, 73(1), 13-20.
Combination of exhaled breath analysis with parallel lung function and FeNO measurements in infants
Decrue Fabienne, Singh Kapil Dev, Gisler Amanda, Awchi Mo, Zeng Jiafa, Usemann Jakob, Frey Urs, Sinues Pablo, Combination of exhaled breath analysis with parallel lung function and FeNO measurements in infants, in Analytical and bioanalytical chemistry.

Datasets

BILD Cohort

Author Frey, Urs
Publication date 30.09.2021
Persistent Identifier (PID) 10.1093/ije/dyq239
Repository BILD Cohort
Abstract
Website for BILD cohort with public access to data repository and publications from the BILD study.

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Priority Research Centre GrowUpWell, University of Newcastle Australia (Oceania)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
Asthma and Allergy Dept of Munich Children's Hospital Germany (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
ERS conference: Associations of air pollution and greenness with the nasal microbiota of healthy infants: A longitudinal study Poster Amanda Gisler using BILD study data on behalf of U Frey 06.09.2021 online, Switzerland Frey Urs;
Air pollution and the lung in children: the evidence for exposure and prevention measures. Talk given at a conference Jakob Usemann using BILD data on behal fof U Frey. webinar 13.07.2021 Online, Switzerland Frey Urs;
GPP: Influence of air pollution and greenness on the nasal microbiota of healthy infants during the 1st year of life Talk given at a conference Amanda Gisler using BILD study data on behalf of U Frey 26.03.2021 online, Switzerland Frey Urs;
ISEE Young: Effect of Air Pollution and Greenness on the Nasal Microbiota in Infancy Individual talk Amanda Gisler PhD studies using BILD data on behalf of U Frey 17.02.2021 Swiss TPH Basel, Switzerland Frey Urs;


Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Media relations: print media, online media Bild cohort webpage Bild cohort webpage International 2018

Awards

Title Year
Swiss Society of Paediatrics Talent Prize for the Publication „Exposure to moderate air pollution on lung function at school-age: a birth cohort study” 2019

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
204717 Air Pollution and Effects on Lung Functional Development and Respiratory Morbidity in At-Risk Infants (based on the BILD cohort, SNF 182871/1) 01.10.2021 Project funding (Div. I-III)
163311 Integrating the impact of genetic and environmental factors on trajectories of respiratory disease from birth to school age 01.10.2015 Project funding (Div. I-III)
201272 Toward prevention of health effects from acute and chronic noise exposure 01.08.2021 Project funding (special)

Abstract

Wir wissen aus mehreren Studien, einschließlich der BILD-Studie, dass die Luftverschmutzung im frühen Kindesalter Auswirkungen auf die kindliche Entwicklung der Lunge hat.Untersuchungen in Ländern mit hoher Luftverschmutzung haben gezeigt, dass die Exposition mit bestimmten Luftschadstoffen zu einer Beeinträchtigung des Lungenwachstums und der Entwicklung von Asthma führen kann.Selbst eine geringe Luftverschmutzung während der Schwangerschaft kann Auswirkungen auf die Lungenfunktion eines Säuglings kurz nach der Geburt haben. Wir wollen untersuchen ob in dieser frühen Phase der Lungenentwicklung kurz vor und nach der Geburt das Lungengewebe durch Umweltreize geschädigt oder das Immunsystem beeinflusst wird. Auch wenn noch nicht ganz klar ist, wie dies geschieht, glauben wir, dass mehrere Faktoren dazu beitragen. Wir untersuchen beispielsweise die Rolle der erblichen Veranlagung, des Geburtsprozesses, der Ernährung, früher Infektionen und der Interaktion von Genen und Umweltschadstoffen. Jeder einzelne dieser Faktoren hat eine relativ geringe Auswirkung, aber zusammen können sie potentiell bestimmen, ob ein Kind Lungenkrankheiten oder Asthma entwickeln wird. In dieser aktuellen Phase unserer Studie interessiert uns vor allem, wie diese Umweltfaktoren das Wachstum, die Alterung, aber möglicherweise auch das vorzeitige Absterben von Lungenzellen beeinflussen. Dies könnte eine wertvolle zusätzliche Information sein, um zu verstehen, wie Umwelteinflüsse Wachstum und Entwicklung der Lunge beeinflussen.
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