Obecne w powietrzu cząstki stałe i lotne toksyny uszkadzają układ oddechowy, podnoszą ryzyko miażdżycy, nowotworów, chorób nerek, czy zaburzeń psychicznych, a także sprzyjają chorobom zakaźnym. Dzieje się tak z powodu różnych mechanizmów.
Uwaga – według nowego raportu opublikowanego właśnie na łamach prestiżowego „The Lancet”, co roku zanieczyszczone powietrze zabija na świecie 6,5 mln ludzi. Co gorsza, ta liczba ta rośnie. Większość zgonów dotyczy krajów o niskich i średnich dochodach. W Polsce, z powodu głównych typów zanieczyszczeń, rocznie umiera przedwcześnie prawie 50 tys. osób.
Badania już od dłuższego czasu wskazują na różnorodne konsekwencje działania trujących pyłów i substancji lotnych obecnych w powietrzu, nawet w stężeniach uznawanych dotąd za bezpieczne. Większe ryzyko chorób układu oddechowego, krążeniowego, nowotworów, przedwczesnych porodów, uszkodzeń nerek, problemów psychicznych – to tylko niektóre ze skutków. Okazuje się, że istnieje jeszcze jedna ciemna strona zanieczyszczeń powietrza – ułatwiają one chorobotwórczym zarazkom zakażanie ludzi.
Wiele na ten temat nauczyła nas pandemia COVID-19. Już na jej początku naukowcy z Uniwersytetu w Sienie zauważyli, że do największej liczby zgonów z powodu COVID-19 dochodziło w Lombardii i regionie Emilia-Romania – miejscach z europejskiej czołówki pod względem poziomu zanieczyszczenia powietrza.
„Dostarczamy dowodów na to, że ludzie żyjący w rejonach o wysokim poziomie zanieczyszczeń są bardziej narażeni na rozwój chronicznych chorób układu oddechowego i podatni na czynniki zakaźne. Co więcej, długotrwała ekspozycja na zanieczyszczenia powietrza prowadzi do chronicznych stanów zapalnych nawet u młodych, zdrowych osób. Wnioskujemy, że wysoki poziom zanieczyszczeń na północy Włoch powinien być uznany za jeden z czynników wysokiej śmiertelności zanotowanej w tym regionie” – piszą w swojej pracy naukowcy.
Tymczasem na powiązania między ekspozycją na obecne w powietrzu zanieczyszczenia i ryzykiem ciężkiego przebiegu COVID-19 wskazują kolejne prace naukowe. Zespół z Harvard Chan School of Public Health doniósł na przykład o związku między wcześniejszym, wieloletnim działaniem toksyn z powietrza i ryzykiem zgonu z powodu COVID-19. Zagrożenie śmiercią rosło aż o 11 proc. na każdy mikrogram cząstek PM 2,5 na metr sześcienny. Norma roczna WHO to tymczasem 10 μg, a zalecana wartość – 5 μg.
„W miejscach, w których zanieczyszczenie powietrza to przewlekły problem, musimy zwracać szczególną uwagę na osoby szczególnie narażone lub wrażliwe na zanieczyszczone powietrze, na przykład bezdomni czy ludzie z chronicznymi medycznymi problemami. Osoby te jeszcze bardziej mogą potrzebować pomocy niż przed pojawieniem się koronawirusa” – zwraca uwagę jeden z autorów badania, dr Aaron Bernstein.
W obliczu tego typu rezultatów, badacze z międzynarodowej grupy, w tym z Instytutu Chemii i Chemii Atmosferycznej im. Maxa Plancka spojrzeli na problem globalnie. Na podstawie danych epidemiologicznych oraz satelitarnych informacji o zanieczyszczeniu powietrza oszacowali ich prawdopodobny wpływ na zgony z powodu COVID-19 w różnych częściach świata. Według wyników, obecne w powietrzu cząstki stałe łącznie na świecie przyczyniły się aż do 15 proc. zgonów, w tym do 17 proc. na terenie Ameryki Północnej, 19 proc. – w Europie i aż 27 proc. – w Azji Wschodniej.
Różne zakażenia bardziej prawdopodobne
COVID-19 nie jest niestety jedyną chorobą, której sprzyja niskiej jakości powietrze. Zespół z University of Washington w grupie kilku tysięcy osób w wieku od 44 do 84 lat odkrył związek między poziomem niektórych zanieczyszczeń w czasie minionych 2-6 tygodni i podwyższonym ryzykiem obecnej infekcji układu oddechowego.
„Nasze badanie dostarcza dowodów na to, że wyższa ekspozycja na cząstki PM2,5, tlenek azotu i dwutlenek azotu przyczynia się do wzrostu ryzyka powszechnych, choć zwykle samoistnie ustępujących infekcji układu oddechowego. Potencjalne obciążenie tymi chorobami – spadek produktywności, wykorzystanie zasobów systemu opieki zdrowotnej, użycie antybiotyków – sugeruje, że kontrola zanieczyszczeń cząstkami oraz emisji spalin może przynieść znaczące korzyści indywidualne i społeczne” – piszą naukowcy.
Podobnych wyników jest więcej, co pokazuje m.in. przeprowadzony przez ekspertów z hiszpańskiego „Universitat Rovira i Virgili” przegląd naukowej literatury na temat korelacji między zanieczyszczeniem powietrza na dworze i wirusowymi infekcjami układu oddechowego. Badacze mówią o „wyraźnym związku” między zachorowaniami a toksynami w powietrzu wykrytym w różnych badaniach.
Zatrutemu organizmowi trudniej jest się bronić
Trujące cząstki i gazy sprzyjają infekcjom na różne sposoby. Pod wpływem zanieczyszczeń dochodzi np. do uszkodzeń wyściełających drogi oddechowe rzęsek. Tymczasem to pierwsza linia obrony przed patogenami. Do tego stres oksydacyjny uszkadza nabłonek, co ułatwia zarazkom pokonanie tej bariery. Toksyny, jak się okazuje, zmieniają też działanie komórek układu odpornościowego, w tym aktywność ich genów. Czasami dochodzi też do zmian, które specyficznie ułatwiają zadanie konkretnemu zarazkowi. Tak się prawdopodobnie dzieje w przypadku SARS-CoV2.
Otóż laboratoryjne badania pokazały, że obecne w powietrzu cząstki stałe i tlenek azotu powodują wzrost produkcji białka ACE2, a to właśnie z jego pomocą wirus wnika do komórek. Jednocześnie, ponieważ zanieczyszczone powietrze osłabia praktycznie cały organizm, poddany jego działaniu pacjent ma trudniej w obliczu dowolnej choroby. Gorszej jakości powietrze może też blokować promienie słońca i w ten sposób upośledzać produkcję ważnej dla odporności witaminy D. Niektóre badania wskazują też, że toksyczne cząstki ułatwiają wirusom podróż na większe odległości, ale inne eksperymenty temu przeczą.
Sadza uodparnia bakterie
W groźny dla ludzi sposób mogą przy tym z trujących cząstek korzystać bakterie. Otóż zespół z University of Leicester donosi, że atmosferyczna sadza, czyli tworzące aerozol cząstki sadzy o wielkości poniżej 2,5 mikrometra „drastycznie zmieniają tworzenie przez bakterie biofilmów”. Biofilm to zbudowana z wielu bakteryjnych komórek struktura otoczona różnymi, produkowanymi przez mikroby substancjami. Dobrze przylega do różnych powierzchni i trudno ją usunąć. Na bakterie znajdujące się w biofilmie dużo trudniej jest też oddziaływać lekami. To dlatego powstawanie takich struktur odgrywa kluczową rolę w rozwoju chorób o podłożu bakteryjnym, szczególnie przewlekłych.
Naukowcy zauważyli wpływ sadzy na tworzenie biofilmów przez dwoinkę zapalenia płuc, a także gronkowca złocistego. Co szczególnie ważne, rosła odporność bakterii na antybiotyki. Eksperymenty na myszach pokazały skutki opisanych zmian. Sadza ułatwiała na przykład rozprzestrzenienie się zakażenia dwoinką zapalenia płuc z nosogardzieli do płuc. „Nasze badanie pokazuje, że zanieczyszczenie powietrza wywiera na bakterie istotny wpływ, który był do tej pory pomijany. Wyniki te mają więc ważne konsekwencje odnośnie wpływu zanieczyszczeń powietrza na ludzkie zdrowie i bakteryjne ekosystemy na całym świecie” – piszą badacze. Wniosek z tego, a także z pozostałych badań jest jeden – dbanie o powietrze to konieczność.
Źródło: zdrowie.pap.pl