Karbonfibre og rør kan forsterke allergiske responser i mus

Transkript

1 Karbonfibre og rør kan forsterke allergiske responser i mus Unni Cecilie Nygaard, Jitka Stilund Hansen, Mari Samuelsen, Torunn Alberg, Martinus Løvik Avdeling for miljøimmunologi Nasjonalt folkehelseinstitutt unni.cecilie.nygaard@fhi.no Allergi Ultrafine partikler Resultater fra studier av karbon nanofibre og rør i musemodeller 1

2 Immunsystemet overreagerer på uskyldige faktorer Høysnue Allergisk astma Atopisk eksem Matallergi Allergisk sykdom og miljøfaktorer ØKNING: 20 % av 10- åringene i Oslo har astma? vestlig livsstil? 2

3 Nanopartikler: nanometer dimensjon Fjell Barn Maur Bakterier Proteiner, DNA Kilometer (1000 m) Meter (1 m) Millimeter (0.001 m) Mikrometer ( m) Nanometer ( m) Nanometer dimensjon <100 nm FORVERRING Allergener Allergiske symptomer 3

4 FREMMER FORVERRING Allergener Sensibilisering Spesifikke IgE antistoffer Allergiske symptomer 4

5 Dieseleksospartikler/forbrenningspartikler = partikler ~20-30 nm PM10, Lodz, Poland EM foto: Anette Kocbach, Ellen Namork, Folkehelseinstituttet Partikkelstørrelse og IgE OVA-specific IgE (AU/ml) Polystyrenpartikler: Jo mindre størrelse, jo større potensiale HVILKE egenskaper ved de minste partiklene er viktige? Stort overflateareal ser ut til å være viktig µm µm µm µm µm CB DEP µm µm µm µm µm CB DEP OVA 40 µg + OVA 200 µg + OVA (Nygaard et al 2004) 5

6 Nanopartikler har et høyt relativt overflateareal (areal/vekt) Har nanopartikler spesielt stor evne til å forsterke/fremme allergiske responser? Hvilke egenskaper hos nanopartiklene er viktige? Nese-modellen Løsning legges på nesen, pustes ned i lungene Antistoffer IgE /IgG2a Lymfeknuter Betennelsesreaksjon i lungene (lungeskyllinger) 6

7 Partikler swnt (singlewalled nanotubes) Sigma mwnt (multiwalled nanotubes) Sigma Positiv kontroll : Carbon black (CB) - Printex90 14nm diameter gave fra Degussa swcnt og mwcnt fremmet utvikling av allergi hos musene Karbon nanorør så ut til å gi KRAFTIGERE respons enn runde CB partikler 7

8 Partikler swcnt (singlewalled carbon nanotubes) Sigma mwcnt (multiwalled carbon nanotubes) Sigma Karbonfibre med innhold av elementer - fra StatoilHydro og Elkem Carbonprosjektet Batch 2 Batch 3 Batch 4 Batch 5 Positiv kontroll : Carbon black (CB) - Printex90 14nm diameter gave fra Degussa 400 µg KONKLUSJON Både karbonfibre og karbonrør ser ut til å forsterke/fremme allergiske responser i mus Karbon nanorør ser i våre systemer ut til gi en kraftigere respons enn karbonfibrene og carbon black partiklene Element-innhold ser ikke ut til å være viktig for forsterkereffekten på allergisk respons GJENSTÅR å finne ut om dette er et generelt funn for fibre og rør fra andre produsenter HVILKE egenskaper ved de testede karbonrørene er det som gir denne sterke effekten? Mekanismer bak allergisk forsterkereffekt er ikke nødvendigvis de samme som for andre helseeffekter Betyr ikke automatisk at fibrene er mindre farlige mhp. andre effekter på helsa, som for eksempel forsvar mot infeksjoner, kroniske betennelsesreaksjoner, autoimmunitet, kreft 8

9 Eksponering og faktorer viktig i forhold til helseeffekter EKSPONERING???? Arbeidsmiljø? Forbrukere? Andre veier enn via luftveiene for eksempel via hud, mage (svelging) MÅLING AV EKSPONERING Målemetoder/kunnskap om helseeffekter stort sett basert på vekt av partikler Overflateareal Antall Overflate kjemi, ladning, coating, protein-bindende egenskaper Størrelse, form og lengde på rør/fibre deponering og transport rundt i kroppen 9

10 SAMARBEIDSPARTNERE Folkehelseinstituttet Else-Carin Groeng Jitka Stilund Hansen Mari Samuelsen Åse Eikeset Berit Stensby Astri Grestad Bodil Hasseltvedt Martinus Løvik Karbonfiber og helse - prosjektet Ellen Katrine Jensen, StatoilHydro Tore Syversen, NTNU Calin Daniel Marioara, SINTEF Ekstern finansiering: Elkem Carbon StatoilHydro Forskningsrådet 10