Hronično izlaganje česticama zagađenja vazduha (PM 10 i PM 2.5) povećava rizik od gojaznosti i metaboličkog sindroma.
Ovog puta ćemo pogledati nedavno objavljenu i široko objavljivanu studiju koja je eksperimentalno pokazala povezanost između izlaganja zagađujućih čestica vazduha i povećanja telesne mase: „Hronično izlaganje česticama zagađenja vazduha povećava rizik od gojaznosti i metaboličkog sindroma: nalazi iz prirodnog eksperiment u Pekingu“, Wei Yongjie i dr. (1). Ovaj članak ponekad postaje prilično pun tehničkih izraza, pokušao sam da koristim jednostavan jezik i objasnim nalaze i njihovu relevantnost. Science Daily takođe je sumirao ovaj članak (2).
Ova studija je koristila eksperimentisanje na životinjama; Znam da ovo može biti teško područje za neke ljude. Kada se koristi za poboljšanje naučnih saznanja koja mogu biti od koristi zdravlju i gde ne postoje alternative korišćenju živih modela; i što je najvažnije tamo gde se poštuju etički standardi za postupanje sa životinjama, verujem da je ova vrsta istraživanja dragocen resurs. U ovoj studiji su svi pokušaji na životinjama vršeni u skladu sa smernicama etičkog istraživanja na životinjama.
Pre nego što detaljno pogledam članak, samo ću pokriti osnove metaboličkog sindroma, gojaznosti i srčanih bolesti i na šta se misli kada se ta stanja preklapaju. Metabolički sindrom je grupa faktora rizika koji povećava rizik za srčane bolesti i druge zdravstvene probleme, poput dijabetesa i moždanog udara. Ovi faktori rizika uključuju gojaznost, posebno centralne distribucije (opasnije), visoki trigliceridi i niski nivoi HDL holesterola, visok krvni pritisak i povišen šećer u krvi. Kombinacija tri od ovih definisanih bi se nazvala kao metabolički sindrom. Izraz “metabolički” odnosi se na biohemijske procese koji učestvuju u normalnom funkcionisanju tela. Srčana bolest može biti rezultat metaboličkog sindroma, u ovom slučaju „srčana bolest“ odnosi se na koronarnu bolest srca, stanje u kome se nakupljaju aterosklerotski plakovi u unutrašnjosti koronarnih (srčanih) arterija i mogu dovesti do angine pektoris ili srčanog udara (infarkta).
Kako se bilo šta od ovoga povezuje sa zagađenjem vazduha?
Studija je izvedena jer su epidemiološki dokazi pokazali da je zagađenje vazduha faktor rizika za dečiju gojaznost (3). Na primer, u studiji iz SAD primećena je značajna pozitivna povezanost sa postignutim indeksom telesne mase (BMI), starim 18 godina i gustinom saobraćaja u krugu od 150m. Ova studija je uzela u obzir različite zbunjujuće faktore koji bi takođe mogli izazvati povećani nivo dečije gojaznosti, na primer društvena klasa, rasa i nivo roditeljskog obrazovanja. Oni su takođe odvojili efekte gustine saobraćaja od drugih uzroka gojaznosti, na primer lošu ishranu i sedentarni način života. Međutim, ovo istraživanje i druga slična ovom, nisu ukazali na to da li je primećeno povećanje BMI uz povećane osetljivosti na debljanje, na primer povećane gladi ili drugih pokretača koji povećavaju unos hrane, ili metaboličkih i upalnih promena izazvanih efektima zagađenja vazduha na organizam. Studija koju danas posmatramo pokušala je da odgovori na to pitanje u eksperimentalnom okruženju.
Kako smo svi svesni koncentracije čestica (PM 2.5) u vazduhu u Pekingu su visoke. Nažalost, takav slučaj jeste sada i kod nas u Srbiji, kao i u susednim zemljama. U ovoj studiji je korišćen pekinški ambijentalni vazduh da bi ispitali da li život u ovom okruženju može dovesti do povećanja telesne mase i koji su procesi doveli do bilo kakvog debljanja. Kao kontrolu koristili su isti vazduh, ali sa uklonjenim česticama, koristeći HEPA (visoko efikasni filter čestica), ovaj filter nije uklanjao gasovite zagađivače koji se nalaze u vazduhu. Upotrebom okolnog vazduha životinje korišćene u eksperimentu bile su izložene istim dnevnim fluktuacijama zagađivača vazduha kao i neko ko živi u gradu. Eksperiment je izveden na oko 2km od severozapadne četvrte obilaznice, glavne obilaznice za grad kroz koju dnevno prođe blizu 220 000 vozila.
Neću zalaziti u velike detalje o tome kako je eksperiment pripremljen jer to ne menja zaključke koje ću izvlačiti. Međutim, ovde postoji kratak rezime: životinje su podeljene u dve grupe, jedna grupa smeštena u sobi sa ulazom vazduha koji dolazi direktno spolja, eksperimentalna grupa; druga grupa smeštena u sobi sa HEPA filterom na ulazu za vazduh. Životinje su izmerene na vagi na ulasku u sobu, a zatim svaka tri dana nakon završetka eksperimenta 14. Dana, uzet je uzorak krv i analiziran na markere upale i imuni odgovor. Ovi testovi su uključivali nivo triglicerida u serumu i holesterola koji su dobro poznati po svojoj povezanosti sa zdravljem kardiovaskularnih sistema.
Rezultati
Tokom perioda od dve nedelje, prosečne koncentracije PM 2.5 su bile približno 73,5 μg/m3 u eksperimentalnoj prostoriji i 19,8 μg/m3 u filtriranoj prostoriji. Bilo je velikih dnevnih fluktuacija u merenjima PM 2.5. U eksperimentalnoj grupi došlo je do statistički značajnog povećanja telesne težine. Razlika u povećanju telesne težine dogodila se za relativno kratko vreme, čak 7% razlike nakon samo dve nedelje. Eksperimentalna grupa je takođe pokazala znake upale i imunog odgovora koji nisu viđeni u kontrolnoj grupi. Na primer, bilo je znakova upale na omotačima pluća. Eksperimentalna grupa je takođe pokazala značajno pogoršan lipidni profil plazme u poređenju sa kontrolnom grupom. LDL holesterol je bio 50% veći u eksperimentalnoj grupi, trigliceridi su bili 46% veći, a ukupni holesterol 97% veći! Nivo rezistencije na inzulin, preteča dijabetesa tipa 2, je takođe bio viši od kontrolne grupe.
Rezultati pokazuju da izloženost nefiltriranom vazduhu u Pekingu izaziva upalne procese i čini se da je taj odgovor povezan sa promenama povezanim sa metaboličkim sindromom. Činilo se da postoji tendencija da se masno tkivo kreće ka upalnom području koje može biti povezano sa metaboličkom disfunkcijom.
Diskusija
Način na koji čestice iz vazduha mogu izazvati metaboličku disfunkciju važan je u razumevanju uloge zagađenja vazduha u kardio-metaboličkim bolestima. Ova studija je pokušala da razjasni da li i kako udisane čestice mogu dovesti do debljanja izazvanog dijetom i kako se svako povećanje kilograma odnosi na metaboličke promene. Ima smisla da bi udisanje hemijskih čestica izazvalo upalni odgovor, jer će iritirati sluznicu pluća. Međutim, prelivanje celog tela ovim markerima je manje intuitivno. Nalazi studije su u skladu sa prethodnim studijama, uključujući detaljni pregled dostupnih dokaza koje je izradilo Američko udruženje za srce (AHA) u 2010. godini (4). Ove studije izveštavaju da izloženost PM 2.5 izaziva oksidativni stres i upalu u tkivima organa i cirkulatornom sistemu. Iz njihovog rezimea zaključuje se da izloženost PM 2.5 ima uzročno-posledičnu vezu sa kardiovaskularnim morbiditetom i smrtnošću.
Zaključno, čini se da ovde vidimo upalni odgovor na toksine u vazduhu, koji ne ostaju samo na mestu izloženosti (plućima), već prodiru i u druge telesne sisteme. Čini se da je ova upala usko povezana sa faktorima za koje se smatra da su metabolički, pa stoga uzrokuju povećanje telesne mase. Studija daje mehaničke dokaze da hronično izlaganje zagađenju vazduha povećava rizik od razvoja gojaznosti i metaboličkog sindroma. Izgleda da dodaje još jedan mehanizam pomoću kojeg zagađenje vazduha može narušiti naše opšte, kardiovaskularno i metaboličko zdravlje. Argumentu za upalni proces dodaje težina koja je barem donekle odgovorna za promene koje se primećuju u metaboličkom sindromu, pa se uzrok metaboličkog sindroma ne može gledati samo na to kao način života, loša ishrane i nedostatak fizičke aktivnosti. Ali i drugi faktori životne sredine, poput vazduha koji udišemo verovatno imaju ulogu.
Ukoliko se ovi nalazi prevedu i potvrde na ljudima, oni dodaju podršku hitnoj potrebi za smanjenjem izloženosti zagađenju vazduha, s obzirom na rastući problem gojaznosti i s tim povezane metaboličke probleme u današnjem visoko zagađenom svetu.
Šta ova studija znači za ljude koji žive u visoko zagađenom okruženju?
Beograd, Novi Sad, Niš, Valjevo, Bor, Šabac…
Ovo istraživanje indikuje da su ljudi koji su izloženi visokom nivou čestičnog zagađenja vazduha, izloženi drugoj zdravstvenoj opasnosti u smislu rizika od razvoja metaboličkog sindroma, gojaznosti, dijabetesa, moždanog udara i srčanih bolesti. Dakle, ne samo da bismo se trebali zaštititi zdravom ishranom, vežbanjem, prekidom pušenja, modifikovanjem faktora rizika poput visokog krvnog pritiska i lipidnog profila, trebalo bi razmotriti i vazduh koji udišemo. Upotreba HEPA filtera u kući i maski za zagađivanje vazduha u zagađenim gradovima trebalo bi da umanji neke od tih rizika.
Izvori
1. Chronic exposure to air pollution particles increases the risk of obesity and metabolic syndrome: findings from a natural experiment in Beijing
2. Science Daily. Exposure to air pollution increases risk of obesity. If findings of rat studies are verified in humans, urgent action needed. (2016) Pristupljeno sa: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160219111219.htm.
3. Automobile Traffic around the Home and Attained Body Mass Index: A Longitudinal Cohort Study of Children aged 10–18 Years http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4334364/
4. Brook R, Rajagopalan S Pope III C et al. Particulate matter air pollution and cardiovascular disease: an update to the scientific statement from the American Heart Association. 2010. Circulation 121, 2331-78. Pristupljeno sa: http://circ.ahajournals.org/content/121/21/2331.full.pdf+html.