Forbrenningspartikler Hjerte- og karsykdom

Transkript

1 Forbrenningspartikler Hjerte- og karsykdom Hvordan kan partiklene vi puster inn medvirke til hjerteinfarkt og slag? Bendik Brinchmann, Avdeling for luftforurensing og støy, Folkehelseinstituttet Barne- og undomspsykiatrisk avdeling, Bærum, Vestre Viken.

2 Luftforurensing Globalt helseproblem Lancet kommisjonen 2017

3 Luftforurensnings relaterte dødsfall skyldes først og fremst hjerte- og karsykdom

4 Åreforkalkning Hjerte- og karsykdom

5 Forbrenningsmotorer gir et betydelig bidrag til luftforurensingen i byer

6 Forbrenningspartikler kompleks blanding - Forbrenningspartikler: karbonkjerne omgitt av organiske kjemikalier (DEP-OC) - Over 50% av partikkelmassen kan utgjøres av DEP-OC - Mindre partikler har større mengde OC - PM 10 lungeskade - PM 2.5 hjerte- og karsykdom

7 DEP DEP-OC Diesel forbrenningspartikler (DEP) kan medføre betennelsesreaksjoner i cellene i luftveiene. Dette kan medvirke til KOLS, Astma, Lungekreft og andre lungesykdommer Organiske kjemikalier fra DEP (DEP-OC), ser ut til spille en avgjørende rolle.

8 Hvordan kan forbrenningspartikler medvirke til hjerte- og karsykdom? DEP 1. Betennelsesreaksjoner i lunger kan lekke over til blodbanen 2. Effekter på nerver i lungene kan påvirke hjertets regulering 3. Nanopartikler kan trenge gjennom til blodbanen 4. Organiske kjemikalier (DEP-OC) kan lekke over til blodbanen

9 Lipophilic components of diesel exhaust particles induce proinflammatory responses in human endothelial cells through AhR dependent pathway(s) DEP Eller Silica 3D kultur forestiller alveolens barriere DEP betennelse i karveggscellene Silica nanopartikler ikke betennelse i karveggscellene

10 DEP-EOM: Ekstrahering, fraksjonering og analyse

11 Karveggsceller eksponert for DEP-OC DEP-OC Karveggsceller fra 4 donorer Lave konsentrasjoner av DEP-OC forårsaker betennelse Fettoppløselige ekstrakter gir effekt

12 Primary endothelial cells sensitive to lipophilic DEP-EOM PHEC from 4 donors IL-1α, IL-1β, COX-2 and MMP-1 at low concentrations MMP-1 confirmed by ELISA No effect on CXCL8 or HO-1 AhR regulated genes markedly upregulated

13 MMP-1 kan medvirke til plaque-ruptur

14 Lipophilic chemicals from diesel exhaust particles trigger calcium response in human endothelial cells via aryl hydrocarbon receptor nongenomic signaling Invited, special edition IJMS - Økning i intracellulært kalsium representerer en respons i cellene - Fura2-AM: intracellulær probe, skifter bølgelengde når den binder kalsium - Kalsiumbalansen i karveggceller, viktig for regulering av blodtrykk men også andre funksjoner som inflammasjon - Lipofile DEP-EOM, økt intracellulcært kalsium i HMEC-1

15 Risiko estimater for PM 2.5 fra GBD - Risiko for hjerte- og karsykdom øker betraktelig ved forholdsvis lave konsentrasjoner Ny rapport fra FHI (Anette K. Bølling) kommer november/desember

16 Partikkelforurensing Status i Oslo Eksponeringsfordeling for PM 2,5 i befolkningen i Oslo. Figuren er basert på tall fra NILU fra en fysisk eksponeringsmodell (Aasvang m. fl., 2016). Den stiplede vertikale linjen i figuren viser den befolknings-vektede middelverdien for Norge på litt over 7 μg/m 3 (EEA, 2016).

17 Partikkelforurensing i Oslo - Helserisiko Død som følge av hjerteinfarkt (stiplet linje = omtrentlig eksponeringsfordeling for Oslo) 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1, IHME/GBD % konfidensintervall Illustrasjon AK Bølling, FHI Mer informasjon finnes i FHI-rapporten: "Konsentrasjons-responskurver for lave konsentrasjoner av fint svevestøv" av AK Bølling m.fl. Publiseres i løpet av 2018.

18 Konklusjoner DEP - Luftforurensing er ved siden av røyking den enkeltfaktoren som medvirker til flest dødsfall på verdensbasis DEP-OC - særlig hjerte- og karsykdom ligger til grunn for sykdomsbyrden - Organiske kjemikalier på forbrenningspartikler kan krysse over fra lungene til blodbanen og skade karveggscellene både ved å utløse betennelse men også ved å forstyrre kalsiumbalansen i cellene - PM 2.5 nivåene i Oslo, ser ut til å øke risikoen for hjerte- og karsykdom

19 Collaborators and funding Norwegian Institute of Public Health, Oslo, Norway: Jørn A. Holme, Per E. Schwarze, Magne Refsnes, Marit Låg, Edel Lilleaas, Tonje Skuland and Johan Øvrevik Institute de Recherch en Santé, Environnement et Travail IRSET, Rennes, France: Eric Le Ferrec, Normand Podechard, Aubin Penna, Kenji Shoji and Dominique Lagadic-Gossmann Chemistry Department, University of North Dakota, Grand Forks, ND, USA: Alena Kubátová, Richard E. Cochran and Klára Ondrušová Norwegian Center for Stem Cell Research, UIO, Oslo, Norway: Jan E. Brinchmann, Mia Rambøl and Krisztina Szöke Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), Environmental Research and Innovation (ERIN) Department, Belvaux, Grand Duchy of Luxembour: Arno C. Gutleb and Elisa Moschini The work was funded by the Research Council of Norway (MILPAAHEL; grants no ), internally funded by IMPERIS project (LIST) and supported by a travel exchange grant from Rennes Métropole.