Dym z najbardziej śmiercionośnych pożarów w Kalifornii w listopadzie ubiegłego roku rozmył niebo, gdy powietrze stało się jednym z najbardziej zanieczyszczonych na świecie. Ognisko już dawno zgasło, ale skutki zdrowotne drobnych cząstek stałych w dymie, które przedostają się do płuc i ostatecznie do krwioobiegu, mogą utrzymywać się przez lata. Nikt nie jest zaskoczony, gdy dym przynosi falę wizyt na pogotowiu z powodu astmy lub innych problemów z oddychaniem.

Badacz podatności na zagrożenia u dzieci

Co bardziej podstępne, ludzie wdychają również szkodliwe drobne cząstki o wymiarach mniejszych niż mikrony 2.5, czyli jednej piątej wielkości cząsteczki pyłu lub pyłku. Badaczom trudno było oszacować narażenie na te małe cząsteczki, gdy dymny pióropusz porusza się po danym obszarze lub jak szkodliwe mogą być wybuchy takiego powietrza.

Jednak ostatnie prace sugerują, że dzieci i niemowlęta są szczególnie narażone na długotrwałe skutki zdrowotne. Nowe badanie wykazało, że narażenie na wysokie poziomy tego drobnego pyłu zawieszonego, w skrócie PM2.5, osłabia układ odpornościowy dzieci.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda przetestowali krew dzieci 36 narażonych na dym z pożarów powietrza wdmuchiwanych do Fresno w 2015 i odkryli zmiany w genie zaangażowanym w rozwój i funkcję komórek T, ważnego składnika układu odpornościowego. Ta zmiana sprawiła, że ​​gen jest mniej zdolny do wytwarzania komórek regulatorowych T, potencjalnie narażając dzieci na większe ryzyko rozwoju alergii lub infekcji. „Komórki regulatorowe T działają jako siły pokojowe w twoim układzie odpornościowym i utrzymują wszystko na stałym poziomie”, mówi Mary Prunicki, badaczka alergii i główna autorka. „Masz mniej tych dobrych, zdrowych komórek odpornościowych, gdy jesteś narażony na duże zanieczyszczenie powietrza.”

Dzieci Fresno narażone na dym miały także znacznie mniej komórek Th1, co stanowi kolejny element odpowiedzi immunologicznej w porównaniu z dziećmi nienaświetlonymi. Kontrolowane pożary usuwające zarośla, zwane zalecanymi oparzeniami, mogą również powodować skutki zdrowotne. Badania wykazały, że trzydzieści dwa dzieci narażone na dym z przepisanych oparzeń również miały zmiany immunologiczne, ale efekt nie był tak silny jak u dzieci narażonych na dym z pożaru.

W badaniach nie obserwowano tych dzieci, aby sprawdzić, czy ich zmieniony układ odpornościowy doprowadził do gorszych wyników zdrowotnych, ale trwające badania na University of California w Davis budzą podobne obawy.

Badania na zwierzętach dotyczące wdychania dymu przez pożar

Ten koncentrował się na makakach rezus, które żyją w zagrodzie na zewnątrz w California National Primate Research Center. Małpy rezus rodzą się wiosną, więc kiedy dym z pożaru wiał nad centrum w czerwcu i lipcu 2008, małe małpy były narażone na dni 10 PM2.5, które przekraczały godzinę 24 standard jakości powietrza ustalony przez Agencję Ochrony Środowiska.

W wieku trzech lat (młodzież według standardów małp) badacze zbadali małpy 50, które były narażone na dym z pożaru. Wytwarzali mniej białka związanego z odpornością (interleukina 6 lub 8) w porównaniu z małpami, które nie były narażone na dym w wieku niemowlęcym. Białko to wywołuje stan zapalny w celu zwalczania patogenów.

Bliższe badanie genów podzbioru tych dorastających małp ujawniło również zmiany genetyczne związane z odpornością. „Oczywiście substancje toksyczne w zanieczyszczeniu powietrza mają trwały wpływ na DNA komórek odpornościowych”, mówi Lisa A. Miller, główny badacz i immunolog z UC Davis School of Veterinary Medicine. „To zmiana, która pozostaje w tej komórce przez całe życie”.

Odpowiedzi wydają się być specyficzne dla młodzieży: Miller i jej zespół nie zauważyli znaczących zmian odpornościowych u małp narażonych na dym w wieku dorosłym. Chociaż zmieniony układ odpornościowy nie doprowadził małp do większej liczby infekcji, wszystkie małpy narażone na dym miały „bardzo głębokie zmiany” w strukturze płuc i zmniejszoną czynność płuc, mówi Miller.

Obecnie małpy, które mają prawie 10, wciąż wykazują te same zmiany odpornościowe. Samice narażone na dym przekazały nawet niektóre z tych zmian swoim potomkom. Badania nad małpami nie są w pełni przenoszone na ludzi. Na początek małpy żyją na zewnątrz, więc oddychają dymem, dopóki unosi się w powietrzu. Jednak łącznie dwa badania sugerują, że drobna cząsteczka nie tylko wpływa na płuca. „Wskazuje naukowcom kierunek badań nad wpływem dymu z pożaru na układ odpornościowy. Jest to ważna droga do rozważenia ”- mówi Colleen Reid z University of Colorado Boulder, gdzie bada wpływ dymu z pożaru na zdrowie. Nie brała udziału w badaniach.

Zagrożenia dla zdrowia wynikające z globalnych zmian klimatu

Ponieważ globalne zmiany klimatu podsycają coraz poważniejsze pożary, potencjalne zagrożenia dla zdrowia rosną. W 2008 małpy były narażone na maksymalny poziom PM2.5 mikrogramów 78 na metr sześcienny powietrza; w listopadzie 16, 2018, ta miara jakości powietrza w centrum Sacramento uderzyła w 427. „Wiele miast na Zachodzie odnotowało najwyższy w historii poziom cząstek stałych w 2017 i 2018”, mówi Dan Jaffe, chemik środowiska na University of Washington-Bothell. On i jego koledzy poinformowali o tym dużym efekcie miejskim w artykule opublikowanym na początku tego miesiąca.

„Ponad 10 milionów ludzi było narażonych na poziomy PM2.5 przekraczające standardy jakości powietrza” National Interagency Fire Center przewiduje, że latem w Północnej Kalifornii wystąpi „ponadnormalny” potencjał pożarów. Ludzie mogą podjąć środki ostrożności, aby ograniczyć narażenie, gdy dym z pożaru przykrywa ich obszar. Niektóre miasta zapewniają „ośrodki czystego powietrza” jako wersję pożarów schronień ewakuacyjnych używanych podczas huraganów. Najlepszą strategią jest oczywiście zapobieganie lub ograniczanie rozprzestrzeniania się pożarów. W międzyczasie rozszyfrowanie ich wpływu na zdrowie ludzkie stało się pilnym priorytetem.