Znečistenie ovzdušia poškodzuje bunky a zvyšuje riziko duševných porúch

Oxidačný potenciál tuhých častíc

Tuhé znečisťujúce látky predstavujú jedno z najväčších zdravotných rizík, ktoré plynie zo znečistenia ovzdušia, a podľa viacerých štúdií každoročne prispievajú k niekoľkým miliónom úmrtí.

Zlá kvalita ovzdušia a tuhé znečisťujúce látky patria medzi päť najzávažnejších zdravotných rizikových faktorov spolu s vysokým krvným tlakom, fajčením, cukrovkou a obezitou.

Presný dôvod, prečo je znečistenie tuhými časticami také nebezpečné, však nie je zatiaľ známy. Vedci z Paul Scherrer Institute spolu s kolegami z niekoľkých ďalších európskych inštitúcií v novej štúdii zistili, že množstvo tuhých znečisťujúcich látok nie je jediným rozhodujúcim faktorom, ktorý určuje závažnosť zdravotných rizík.

„V tejto štúdii sme sa primárne sústredili na dva body. Po prvé sme chceli zistiť, ktoré zdroje v Európe sú zodpovedné za takzvaný oxidačný potenciál tuhých častíc, a po druhé, či je zdravotné riziko týchto tuhých látok spôsobené ich oxidačným potenciálom,“ hovorí Kaspar Dällenbach z Paul Scherrer Institute.

Pojem „oxidačný potenciál“ sa vzťahuje na schopnosť tuhých častíc znižovať množstvo antioxidantov, čo môže v ľudskom tele viesť k poškodeniu buniek a tkanív.

V prvom kroku vedci vystavili bunky z dýchacích ciest človeka, takzvané bunky bronchiálneho epitelu, vzorkám tuhých znečisťujúcich látok a testovali ich biologickú reakciu. Keď sú tieto bunky v strese, vydajú signál imunitnému systému vylúčením látky, ktorá iniciuje v tele zápalové reakcie.

Vedcom sa podarilo preukázať, že častice so zvýšeným oxidačným potenciálom zosilňujú zápalovú reakciu buniek. Z toho vyplýva, že práve od oxidačného potenciálu pravdepodobne závisí, ako veľmi škodlivé tuhé častice pre človeka sú.

Príčinná súvislosť medzi zvýšeným oxidačným potenciálom a ohrozením zdravia sa podľa Kaspara Dällenbacha stále nedá definitívne potvrdiť, no táto štúdia je ďalším jasným dôkazom toho, že nejaká súvislosť existuje.

Partnerská štúdia, ktorá sa uskutočnila na Univerzite v Berne, ukázala, že bunky pacientov trpiacich cystickou fibrózou vykazujú voči časticiam oslabenú imunitu. Kým v zdravých bunkách dokázal antioxidačný obranný mechanizmus zastaviť postup zápalovej reakcie, v chorých bunkách bola obranná kapacita nedostatočná, čo viedlo k zvýšenej úmrtnosti buniek.

Odkiaľ častice pochádzajú?

Vedci zhromaždili vzorky častíc z rôznych miest vo Švajčiarsku a pomocou hmotnostnej spektrometrie analyzovali zloženie tuhých znečisťujúcich látok. Týmto spôsobom získali chemický profil každej zo vzoriek tuhých častíc, z ktorého sa dá identifikovať aj zdroj znečistenia.

Následne určili oxidačný potenciál tých istých vzoriek s cieľom získať lepší pohľad na to, akú hrozbu predstavujú pre ľudské zdravie. Pomocou podrobných analýz a štatistických metód potom vedci stanovili oxidačný potenciál pre všetky príslušné zdroje emisií.

Na základe týchto experimentálnych údajov zostavili počítačový model na výpočet bodov s najvyšším oxidačným potenciálom v dôsledku tuhých častíc v Európe počas celého roka. Za kritické označili predovšetkým metropolitné oblasti, napríklad Paríž a Pádsku nížinu na severe Talianska.

„Z našich výsledkov vyplýva, že oxidačný potenciál tuhých častíc a ich množstvo nie sú určené rovnakými zdrojmi,“ konštatuje Dällenbach. Najväčšiu časť tuhých znečisťujúcich látok tvorí minerálny prach a takzvané sekundárne anorganické aerosóly, ako sú dusičnan amónny a síran.

Oxidačný potenciál tuhých častíc na druhej strane primárne závisí od takzvaných antropogénnych sekundárnych organických aerosólov, ktoré pochádzajú hlavne zo spaľovania dreva, a od emisií kovov, ktoré vznikajú opotrebovaním bŕzd a pneumatík v cestnej premávke.

Vedci na jednej strane zistili, že obyvatelia mestských oblastí sú vystavení vyššiemu množstvu tuhých častíc, no okrem toho z ich výskumu tiež vyplynulo, že tuhé častice v týchto oblastiach majú vyšší oxidačný potenciál, a preto škodia zdraviu viac ako tuhé znečisťujúce látky vo vidieckych oblastiach.

„Naše výsledky ukazujú, že samotná regulácia množstva častíc nemusí byť efektívna,“ hovorí Dällenbach. Štúdia, ktorá sa uskutočnila na Univerzite v Berne, navyše naznačuje, že vhodné opatrenia na zníženie znečistenia ovzdušia tuhými časticami by mohli byť prospešné predovšetkým pre skupiny obyvateľstva, ktoré už trpia nejakým ochorením.

Štúdia vedcov z Paul Scherrer Institute bola uverejnená vo vedeckom časopise Nature.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.