Come ultrafini particelle nell'aria inquinamento può causare malattie cardiache

Aprile 8, 2016 Admin Salute 0 6
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Un nuovo studio condotto da ricercatori accademici UCLA ha rivelato che le più piccole particelle di emissioni dei veicoli possono essere i componenti più dannosi dell'inquinamento atmosferico nel provocare l'accumulo di placca nelle arterie, che possono portare ad attacchi di cuore e ictus.

Gli scienziati hanno identificato un modo in cui le particelle inquinanti possono promuovere l'indurimento delle arterie - inattivando le qualità protettive di lipoproteine ​​ad alta densità (HDL), conosciuto come colesterolo "buono".




Un team multicampus dalla UCLA, la University of Southern California, l'Università della California, Irvine, e Michigan State University ha contribuito alla ricerca, che è stato condotto dal Dr. Andre Nel, capo di UCLA della nanomedicina. Lo studio è stato finanziato principalmente dal National Institute of Environmental Health Sciences e la US Environmental Protection Agency (EPA).

"Sembra che le più piccole particelle di inquinanti atmosferici, che sono i più abbondanti in un ambiente urbano, sono i più tossici", ha detto il primo autore Dr. Gesù Araujo, assistente professore di medicina e direttore della cardiologia ambientale a Geffen School of Medicine David a UCLA. "Questo è il primo studio che dimostra la capacità di inquinanti atmosferici di dimensioni nanometriche per promuovere l'aterosclerosi in un modello animale."

Le nanoparticelle sono le dimensioni di un virus o di una molecola - inferiore a 0,18 micrometri, ovvero circa un millesimo delle dimensioni di un capello umano. L'EPA attualmente regola le polveri sottili, che sono la dimensione superiore, a 2,5 micrometri, ma non controlla particelle nella gamma nano o ultrafine. Queste particelle sono troppo piccole per catturare in un filtro, così nuova tecnologia deve essere sviluppata per monitorare il loro contributo alla effetti negativi sulla salute.

"Ci auguriamo che i nostri risultati offrono comprensione dell'impatto delle particelle inquinanti dell'aria nano-dimensioni e aiutano esplorare vie per le linee guida di regolamentazione più severa sulla qualità dell'aria", ha detto Nel, ricercatore principale e ricercatore presso la UCLA in California NanoSystems Institute.

Nel aggiunto che le conseguenze dell'inquinamento atmosferico sulla salute cardiovascolare possono essere simili ai pericoli del fumo passivo.

Particelle inquinanti emesse dai veicoli e altre fonti di combustione contengono un'alta concentrazione di sostanze chimiche organiche che potrebbero essere rilasciati in profondità nei polmoni o addirittura sconfinare nella circolazione sistemica.

Il team di ricerca UCLA precedentemente riportato che le particelle di gas di scarico diesel interagiscono con i grassi arteria-intasamento di lipoproteine ​​a bassa densità (LDL) per attivare i geni che causano l'infiammazione dei vasi sanguigni che può portare a malattie cardiache.

In questo studio, i ricercatori hanno esposto i topi con il colesterolo alto ad uno dei due formati di particelle inquinanti dell'aria dalle emissioni autostradali centro di Los Angeles e li hanno confrontati con i topi che hanno ricevuto aria filtrata che conteneva poche particelle.

Lo studio, condotto su un periodo di cinque settimane, ha richiesto un disegno un'esposizione complessa che è stato sviluppato dal team guidato dal Dr. Michael Kleinman, professore di comunità e di medicina ambientale presso UC Irvine, e il dottor Constantinos Sioutas, professore di ingegneria civile e ambientale a USC.

I ricercatori hanno scoperto che i topi esposti a particelle ultrafini hanno mostrato il 55 per cento maggiore sviluppo aterosclerotico-placca rispetto agli animali che respirano aria filtrata e il 25 per cento maggiore sviluppo della placca di topi esposti a mettere dimensioni delle particelle.

"Questo suggerisce che le particelle ultrafini sono gli inquinanti atmosferici più tossici nel promuovere eventi che portano a malattie cardiovascolari", ha detto Araujo.

Particelle inquinanti sono rivestite in prodotti chimici sensibili ai radicali liberi, che causano il danno cellulare e tissutale noto come ossidazione. Ossidazione porta alla infiammazione che provoca le arterie intasate. I campioni di aria inquinata rivelato che le particelle ultrafini hanno una grande concentrazione di queste sostanze chimiche e di una superficie più ampia in cui queste sostanze chimiche prosperano, rispetto a particelle più grandi, Sioutas osservato.

"Le particelle ultrafini possono erogare una dose molto più alta efficace di componenti nocive, rispetto a particelle inquinanti più grandi", ha detto Nel.

Gli scienziati hanno inoltre identificato un meccanismo chiave dietro come questi inquinanti atmosferici sono in grado di influenzare il processo aterosclerotico. Usando un test sviluppato dal Dr. Mohamad Navab, coautore dello studio e professore di medicina UCLA, i ricercatori hanno scoperto che l'esposizione alle particelle inquinanti dell'aria ridotto le proprietà protettive anti-infiammatori di colesterolo HDL.

"HDL normalmente aiuta a ridurre l'infiammazione vascolare che fa parte del processo aterosclerotico," ha detto il dottor Jake Lusis, coautore dello studio e professore di UCLA cardiologia, genetica umana e microbiologia, immunologia e genetica molecolare. "Sorprendentemente, abbiamo trovato che l'esposizione alle particelle di inquinanti atmosferici, e in particolare la dimensione ultrafine, è diminuito in modo significativo gli effetti positivi di HDL."

Per esplorare se l'esposizione di particelle d'aria causato stress ossidativo in tutto il corpo - che è un processo di attivazione anticipata l'infiammazione che provoca arterie ostruiti - ricercatori hanno verificato un aumento geni che sono stati attivati ​​per combattere questa progressione infiammatoria.

"Abbiamo trovato maggiori livelli di attivazione del gene nei topi esposti a particelle ultrafini, rispetto agli altri gruppi", ha detto Lusis. "Il nostro prossimo passo sarà quello di sviluppare un biomarcatore che potrebbe consentire ai medici di valutare il grado di danno cardiovascolare causati da inquinanti atmosferici o misurare il livello di rischio riscontrato da una persona esposta."

I ricercatori hanno aggiunto che gli studi precedenti per valutare l'impatto cardiovascolare dell'inquinamento atmosferico hanno avuto luogo per lunghi periodi di tempo di esposizione più lunghi, come ad esempio cinque o sei mesi. L'attuale studio ha dimostrato che gli effetti negativi si possono verificare in modo più rapido, in sole cinque settimane.

"Ulteriori studi sarà individuare le proprietà tossiche di particelle ultrafini che possono influenzare gli esseri umani chimico critico e," ha dichiarato Nel.

I risultati appaiono nel 17 gennaio edizione on line della rivista Circulation Research. Il gruppo di ricerca comprendeva ricercatori provenienti dai campi della nanomedicina, cardiologia e genetica. Ulteriori co-autori inclusi Berenice Barajas, Xuping Wang, Brian J. Bennett e Ke Wei Gong della David Geffen School of Medicine presso la UCLA, e Jack Harkema dal dipartimento di pathobiology e indagini diagnostiche presso la Michigan State University.

Sovvenzioni supplementare è stato fornito dal National Institute of Allergy e Malattie infettive; National Heart, Lung e Blood Institute; e la Robert Wood Johnson Foundation.

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