Dealing with depths: systems biology of health preservation in professional saturation diving

Profesjonelle metningsdykkere utfører etablering, vedlikehold og reparasjoner av undervannsinstallasjoner. Under arbeidsoppdrag lever og arbeider dykkerne under samme omgivelsestrykk som trykket i vannet rundt dem, og arbeidsoppdragene deres kan vare i opptil uker i trekk. Dykkerne puster en trykksatt gass bestående av helium og oksygen, der partialtrykket av oksygen er omtrent det dobbelte av hva det er i vanlig luft. Menneskekroppen er ikke utviklet for slike ekstreme forhold, og for å bevare helsen må dykkerne
akklimatiseres til arbeidsmiljøet.
Norge har en målsetting om å være internasjonalt ledende innenfor helse og sikkerhet i offshoresektoren, og med dette følger et behov for forskningsbasert kunnskap. I dette forskningsprosjektet bruker vi systembiologiske verktøy til å studere fysiologiske responser i akklimatisering til metningsdykking. Basert på tidligere observasjoner vil vi kartlegge immunstatus før, under og etter dykk for å undersøke immunsystemets bidrag i akklimatiseringen. Gjennom målinger
av biomarkører i blod vil vi studere hvordan miljøfaktorer, ernæring og undervanns arbeidsekskursjoner påvirker fysiologiske balanser. Siden helse påvirkes av symbiosen mellom kroppen og mikroflora som lever på den, vil vi undersøke hvordan bakterier i munnhulen påvirkes av metningsdykking. Til sist, for å studere hvordan vellykket akklimatisering skiller seg fra patologiske responser på dykking, vil vi sammenligne immunaktiviteten hos friske metningsdykkere med den hos dykkere som behandles for trykkfallsyke. Gjennom prosjektet ønsker vi å styrke norsk forskningskompetanse som kan bidra til trygg profesjonell dykking også i framtida, i petroleumssektoren og i andre undervanns- og marine industrier.

In the Norwegian petroleum industry, saturation divers perform operations that involve safe and effective installation, maintenance and repair of subsea structures. During operations, the divers live and work for weeks at high ambient pressure equivalent to the water depth, in an atmosphere of helium and oxygen. Humans, however, have not evolved for these conditions. The body must acclimatize accordingly, and successful acclimatization appears to involve the immune system.

The objective of this project is to investigate factors involved in health preservation, and short- and long-term immunological effects of professional diving. It is expected to generate new knowledge about the complex biological processes involved in health preservation in professional diving. By the use of advanced genomic and bioinformatic tools we aim to elucidate immune system involvement in acclimatization to saturation diving. By comparing data reflecting the immune and inflammatory of healthy divers with comparable data from divers suffering from decompression sickness, we seek to examine the borders between acclimatization and maladaptive responses. By studying changes in the bacterial flora of divers, we aim for better understanding of the potential for interplay between bacteria and the immune system. Finally, by monitoring the progression of blood biomarkers during operational saturation diving, we aim for knowledge of the relations between diver health and environmental factors, such as nutrition and the strains of underwater work excursions.

Norway aims to play a major role in marine and subsea industries, and to be internationally leading in matters of health, safety and the environment. With this ambition follows the need to maintain and develop the field of baromedicine. This project will promote national baromedical research competence of importance for further safe development within professional diving, in the petroleum sector and other marine and underwater industries.