vývoj alergií: skryté nebezpečí kyslíku

dlouhověké reaktivní meziprodukty kyslíku, které se vyvíjejí na částicích v atmosféře, by mohly vysvětlit, proč stále více lidí trpí alergiemi.

nové poznatky vědců z Max Planck Institute for Chemistry A Paul Scherrer Institute ve Švýcarsku pomáhají vysvětlit, jak se tvoří toxické a alergické látky v našem vzduchu. Vědci poprvé detekovali dlouho žijící reaktivní meziprodukty kyslíku na povrchu aerosolových částic. Tyto formy kyslíku zde přežívají více než 100 sekund a za tu dobu reagují s jinými látkami znečišťujícími ovzduší, jako jsou oxidy dusíku. Chemicky řečeno, prachové částice jsou oxidovány a nitrovány. To způsobuje, že částice sazí jsou toxičtější a zvyšuje potenciál pylu způsobovat alergie.

ačkoli vědci po celá léta předpokládali, že tyto meziprodukty existují, věřilo se, že zmizely během zlomku sekundy, a proto měly malý dopad na chemické procesy v atmosféře. Mezilehlé formy kyslíku se vyvíjejí, když ozon reaguje s částicemi, jako jsou saze, polycyklické aromatické uhlovodíky nebo pylové proteiny.

„náš výzkum nejen řeší dřívější rozpory mezi teoretickými výpočty a měřeními, ale také ukazuje, že meziprodukty jsou také zodpovědné za mnoho atmosférických a fyziologických reakcí,“ řekl Manabu Shiraiwa, hlavní autor studie.
Ulrich Pöschl, vedoucí skupiny pro výzkum aerosolů v Institutu Maxe Plancka v Mainzu, jde o krok dále: „máme podezření, že s těmito reakcemi souvisí nárůst alergií v průmyslových zemích. Čím více ozonu a oxidů dusíku je emitováno průmyslem a dopravou, tím častěji se nitrují organické molekuly, jako jsou proteiny pylu břízy, a to dráždí náš imunitní systém.“Pöschl a jeho kolegové získali důkaz, že tyto nitrované proteiny mohou skutečně způsobit závažnější alergické reakce než nativní proteinová forma. Pokud by se tato hypotéza potvrdila, bylo by lidské zdraví vystaveno ještě většímu riziku emisí souvisejících se spalováním, než se dříve myslelo.

reaktivní meziprodukty kyslíku mohou také vysvětlit některé z přímých nepříznivých zdravotních účinků sazí nafty a částic tabákového kouře. Polycyklické aromatické uhlovodíky nalezené na povrchu těchto částic opět snadno reagují s ozonem a vytvářejí meziprodukty reaktivního kyslíku s dlouhou životností. Pokud jsou částice vdechovány, interagují přímo s fyziologickými procesy v lidských plicích a dalších orgánech.
vědci také předpokládají, že meziprodukty kyslíku mohou mít nepřímý vliv na naše klima. Pravděpodobně se podílejí na tvorbě a růstu jemných organických částic z těkavých organických sloučenin emitovaných z přírodních i vyrobených zdrojů, jako je vegetace a průmyslové činnosti. Tyto částice rozptylují sluneční světlo a ovlivňují tvorbu mraků a srážek, což ovlivňuje energetickou bilanci země a hydrologický cyklus.

pro kvantifikaci atmosférického množství a klimatických účinků reaktivních meziproduktů kyslíku provedou vědci Max Planck na bázi Mainz další kinetické experimenty a rozsáhlé numerické simulace. Ve spolupráci s biomedicínskými partnery také zkoumají fyziologické účinky nitrátovaných proteinů tvořených meziprodukty kyslíku reagujícími s oxidy dusíku.
(SB/MF)

původní publikace:
Shiraiwa M. et al.: Úloha reaktivních meziproduktů s dlouhou životností kyslíku v reakci ozonu s aerosolovými částicemi. Přírodní Chemie, 20. Únor 2011; doi: 10.1038 / NCHEM.988

http://www.mpg.de/