allergioiden kehitys: Hidden Danger of Oxygen

pitkäikäiset reaktiiviset hapen välituotteet, jotka kehittyvät ilmakehän hiukkasiin, voivat selittää, miksi yhä useammat ihmiset kärsivät allergioista.

Max Planck-instituutin ja sveitsiläisen Paul Scherrer-instituutin tutkijoiden uudet löydökset auttavat selittämään, miten ilmassa olevat myrkylliset ja allergiaa aiheuttavat aineet muodostuvat. Tutkijat ovat ensimmäistä kertaa havainneet pitkäikäisiä reaktiivisia hapenvälittäjiä aerosolihiukkasten pinnalla. Nämä hapen muodot säilyvät täällä yli 100 sekuntia ja reagoivat siinä ajassa muiden ilmansaasteiden, kuten typen oksidien kanssa. Kemiallisesti pölyhiukkaset hapetetaan ja nitrataan. Tämä tekee nokihiukkasista myrkyllisempiä ja lisää siitepölyn mahdollisuutta aiheuttaa allergioita.

vaikka tutkijat ovat jo vuosia epäilleet näiden välimuotojen olemassaoloa, niiden uskottiin hävinneen sekunnin murto-osassa, minkä vuoksi niillä oli vain vähän vaikutusta ilmakehän kemiallisiin prosesseihin. Hapen välimuodot kehittyvät otsonin reagoidessa hiukkasten kuten noen, polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen tai siitepölyproteiinien kanssa.

”tutkimuksemme ei ainoastaan ratkaise aikaisempia teoreettisten laskelmien ja mittausten välisiä ristiriitoja, vaan se osoittaa myös, että välituotteet ovat vastuussa myös monista ilmakehän ja fysiologisista reaktioista”, sanoi tutkimuksen pääkirjoittaja Manabu Shiraiwa.
Mainzin Max Planck-instituutin aerosolitutkimusryhmän johtaja Ulrich Pöschl menee askeleen pidemmälle: ”epäilemme, että allergioiden lisääntyminen teollisuusmaissa on yhteydessä näihin reaktioihin. Mitä enemmän teollisuus ja liikenne päästävät otsonia ja typen oksideja, sitä useammin orgaanisia molekyylejä, kuten koivun siitepölyproteiineja, nitrataan, ja tämä ärsyttää immuunijärjestelmäämme.”Pöschl kollegoineen on saanut todisteita siitä, että nämä nitratut proteiinit voivat todellakin aiheuttaa vakavampia allergisia reaktioita kuin alkuperäinen proteiinimuoto. Jos tämä hypoteesi vahvistetaan, ihmisten terveydelle aiheutuisi vielä suurempi riski palamiseen liittyvistä päästöistä kuin aiemmin on ajateltu.

reaktiiviset hapenväliaineet saattavat myös selittää joitakin dieselin noen ja tupakansavuhiukkasten suoria haitallisia terveysvaikutuksia. Näiden hiukkasten pinnalla olevat polysykliset aromaattiset hiilivedyt reagoivat jälleen helposti otsonin kanssa ja muodostavat pitkäikäisiä reaktiivisia hapenvälittäjiä. Jos hiukkaset hengitetään, ne vaikuttavat suoraan ihmisen keuhkojen ja muiden elinten fysiologisiin prosesseihin.
tutkijat olettavat myös, että hapen välituotteilla voi olla epäsuora vaikutus ilmastoomme. Oletettavasti ne osallistuvat sekä luonnollisista että valmistetuista lähteistä, kuten kasvillisuudesta ja teollisuudesta, peräisin olevien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden hienojen orgaanisten hiukkasten muodostumiseen ja kasvuun. Nämä hiukkaset hajottavat auringonvaloa ja vaikuttavat pilvien muodostumiseen ja sademääriin vaikuttaen siten Maan energiatasapainoon ja hydrologiseen kiertokulkuun.

määrittääkseen reaktiivisten happivälitteiden ilmakehän runsauden ja ilmastolliset vaikutukset Mainz-pohjaiset Max Planckin tutkijat tekevät lisää kineettisiä kokeita ja laajoja, numeerisia simulaatioita. Yhteistyössä biolääketieteen kumppaneiden kanssa he tutkivat myös typen oksidien kanssa reagoivien hapenvälittäjien muodostamien nitrattujen proteiinien fysiologisia vaikutuksia.
(SB/MF)

Alkuperäinen julkaisu:
Shiraiwa M. et al.: Pitkäikäisten reaktiivisten hapen välituotteiden rooli otsonin reaktiossa aerosolihiukkasten kanssa. Nature Chemistry, 20. Helmikuuta 2011; doi: 10.1038 / NCHEM.988

http://www.mpg.de/