Akademie věd ČR zkoumá vliv znečištěného ovzduší na lidské zdraví

Ožehavé téma životního prostředí je v hledáčku expertů z Akademie věd ČR. Nejnovější poznatky o vlivu znečištěného ovzduší na zdraví české populace představil prosincový seminář Komise pro životní prostředí AV ČR.

Dopad znečištění na českou populaci

Radim Šrám z Ústavu experimentální medicíny AV ČR upozornil, že podle výsledků za rok 2017 je polovina české populace (55 %) vystavena zvýšeným koncentracím látek, které znečišťují ovzduší. Jde především o nebezpečný benzo[a]pyren patřící mezi lidské karcinogeny. Naopak koncentrace jemných prachových částic (PM2.5) se mírně snižují.

„Zdrojem znečištění jsou především lokální topeniště, v Praze a Brně doprava, v Moravskoslezském kraji je znát také vliv znečištění z Polska a těžkého průmyslu,“ doplňuje předseda Komise pro životní prostředí AV ČR.

Vliv na neuropsychický vývoj dětí

Nové publikace i stanovisko UNICEF upozorňují, že znečištěné ovzduší ovlivňuje neuropsychický vývoj u dětí. Při sledování novorozenců v Karviné a Českých Budějovicích odborníci zjistili, že vyšší koncentrace metabolitů polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU) v moči ovlivňovaly délku novorozence i váhu placenty.

Pod hlavičkou projektu Strategie AV21 Qualitas - Kvalitní život ve zdraví i nemoci odborníci z pracovišť Akademie věd ČR začali sledovat vliv ovzduší na novorozence v okresech Mostě a České Budějovice a zjistili, že při srovnání koncentrací PM2.5 a B[a]P v roce 2016 a 2017 nebyly mezi sledovanými lokalitami žádné rozdíly.

Čtěte také: Akademie věd ČR a kvalita ovzduší

Kateřina Hoňková z téhož pracoviště shrnula výsledky genové exprese ze srovnání expresních profilů novorozenců z Karviné a Českých Budějovic, a to ve dvou ročních obdobích. Odlišně exprimované geny, které vědci pozorují v Karviné, mají význam především v oxidačním stresu, imunitní a zánětlivé odpovědi a při vývoji neuronů.

Lipidomika a biomonitoring

Vít Kosek z Vysokého učení technického v Praze informoval o využití lipidomiky v rámci biomonitoringu znečištěných lokalit. Při analýze plazmy matek a novorozenců z Karviné a Českých Budějovic v zimním období se koncentrace oxidovaných lipidů v souborech matek i novorozenců mezi lokalitami významně lišila. Výsledky přinášejí nové poznatky o případném vlivu znečištěného ovzduší na metabolismus lipidů u matek i novorozenců.

Vliv na dýchací funkce u dětí

O vlivu znečištěného ovzduší na dýchací funkce u dětí referovala Eva Rychlíková ze Zdravotnického ústavu se sídlem v Ústí nad Labem. Znečištěné ovzduší mělo negativní vliv v některých lokalitách, a to zejména kvůli dopravě.

Dlouhodobá zdravotní rizika na Ostravsku

Na dlouhodobá zdravotní rizika a dopady na zdraví obyvatel Ostravska upozornil Vítězslav Jiřík z Lékařské Fakulty Ostravské univerzity v Ostravě. Z analýzy vzešly nové souvislosti, které napovídají o vztahu mezi expozicemi znečištěnému ovzduší a poruchami imunitního systému. Úroveň vlivů znečištěného ovzduší na populaci je potřeba hledat v hlubších souvislostech mezi expozicemi a změnami na molekulární úrovni, které přispívají k „civilizačnímu“ efektu celkového expozomu.

Energetika a její vliv na životní prostředí

Hynek Beran z Českého vysokého učení technického v Praze upozornil na vztah energetiky a jejího vlivu na životní prostředí a zdraví. V tomto ohledu je třeba obor pojmout jako průmyslové odvětví, dokončit důslednou ekologizaci a také narovnat ekonomiku, aby nezpůsobovala v daném regionu ekonomickou nouzi.

Čtěte také: Článek o aplikované ekologii

Podobně jako v jaderné elektrárně kontrolují ozáření či spíše neozáření personálu po každé směně, navrhujeme jako součást ekologizované části fosilní energetiky pravidelné lékařské kontroly. Neekologizovaný obor napáchal v minulosti mnohé škody.

Vliv znečištěného ovzduší na městské strážníky

Dlouhodobá studie o městských strážnících zkoumá, jaký vliv má znečištěné ovzduší na jejich zdraví. Zvýšená koncentrace škodlivin působí negativně na některé geny i pohyb spermií.Do rozsáhlé studie, v níž je zajímala dědičná informace v krvi a spermiích, si vybrali určitou skupinu lidí - městské strážníky, a to z Ostravy, Českých Budějovic a Prahy. Nyní představili dílčí závěry týkající se odlišné metylace DNA.

„Tento proces zabraňuje jistým genům v aktivitě, přičemž hlavním smyslem je udržení jejich stability,“ vysvětluje Kateřina Hoňková z Ústavu experimentální medicíny AV ČR. Jedná se o mechanismus ovlivňující, jak se určitá DNA ve skutečnosti projeví.

Metylace DNA a epigenetický věk

Z metylace DNA lze předpovídat takzvaný epigenetický věk, který se může lišit od kalendářního. Na epigenetický věk má vliv životní styl, strava, fyzická aktivita a genetické predispozice. Dá se použít pro odhad délky života a míry rizika některých onemocnění.

Kde se však mezi strážníky z jednotlivých měst našly rozdíly, bylo chování konkrétních genů. U ostravských vědci zjistili zvýšenou aktivitu genu XRCC5, který kóduje protein s opravnou funkcí. Považují to za pozitivní mechanismus, který tyto muže chrání před poškozením DNA.

Čtěte také: Dějiny Ústavu ekologie krajiny

Mezi další významná zjištění u ostravských městských policistů patří identifikace devíti míst na genomu, která regulují aktivitu genu NR4A2. V tomto případě je účinek spíše negativní. Příslušný gen může být odpovědný za zvýšené riziko autoimunitních či neurodegenerativních onemocnění.

Sezónní vliv na kvalitu spermií

Vědci však u strážníků v Ostravě zjistili určitý paradox. Přestože se na jaře spermie pohybují čileji, jejich trajektorie je méně efektivní než na podzim. Příčinou nesourodého pohybu je benzo[a]pyren, který se v ovzduší vyskytuje nejvíc v zimě. Spermie, jež vědci odebrali v březnu, se vyvíjely v lednu a únoru.

Znečištění způsobuje také poruchu integrity jaderné DNA, tolik důležité pro expresi samčího genomu.

Zvýšená citlivost pacientů s Alzheimerovou chorobou

Koncem loňského roku byla zveřejněna významná mezinárodní studie, která prokázala zvýšenou citlivost pacientů s Alzheimerovou chorobou (AD) vůči znečištění ovzduší. Výsledky ukázaly, že buňky pacientů s AD reagovaly na emise téměř čtyřikrát citlivěji než buňky zdravých jedinců. Zároveň byly identifikovány specifické změny na úrovni DNA spojené s expozicí emisím.

Pacienti s AD mají často narušenou aktivitu NRF2. To znamená, že jejich buňky mají omezenou schopnost reagovat na oxidační stres, což může vést k rychlejšímu poškození neuronů a progresi onemocnění. Látky a terapie zaměřené na aktivaci NRF2 jsou předmětem intenzivního výzkumu.

Čeští vědci vyvinuli přístroj na sledování znečištění

V Ústavu experimentální medicíny AV ČR vznikl malý pomocník, který přispěje k monitorování toho, co dýcháme. Vypadá jako krabička na svačinu a také je podobně velký. Řeč je o toxikologickém inkubátoru. Zařízení dokáže vytvořit podmínky, za kterých je možné sledovat vliv škodlivých částic, a hodí se zejména na přesné měření škodlivosti emisí spalovacích motorů v reálném provozu.

Hlavním problémem je právě automobilová doprava, která stále narůstá. Hovoří se především o vlivu naftových motorů.

Program Teplice

Na rizika spojená se životem ve znečištěných oblastech dlouhodobě upozorňuje genetik Radim Šrám. V devadesátých letech minulého století založil a koordinoval vědecký projekt nazvaný Program Teplice, který se zabýval dopady znečištěného životního prostředí na zdraví obyvatel v pánevních oblastech.

Střední délka života v Ústeckém kraji činí o dva roky méně. Ženy zde čelí nejvyšší spontánní potratovosti v České republice.

Ústav experimentální medicíny AV ČR se mezitím účastní evropského projektu, který zjišťuje vliv znečišťujících látek ve vzduchu na neurodegenerativní onemocnění, hlavně Alzheimerovu chorobu. Vědci k měření využijí i nový toxikologický inkubátor.

Toxikologický inkubátor v praxi

Látky obsažené ve znečištěném ovzduší na různých místech České republiky a jejich vliv na buňky lidského těla zkoumají vědci v Ústavu experimentální medicíny AV ČR pomocí toxikologického inkubátoru, který vyvinuli ve spolupráci s ČVUT a Technickou univerzitou v Liberci.

Tým Ústavu experimentální medicíny AV ČR společně s vědci z ČVUT vytvořil tzv. toxikologický inkubátor, který nejenže měří, jaké látky se v ovzduší nacházejí, ale vyhodnocuje i jejich vliv na lidské zdraví. Ke zkoumání reakce lidského těla na škodlivé částice obsažené ve vzduchu vědci používají plicní buňky, které získávají ze vzorků odebraných od dobrovolníků.

„Do přístroje přes jeho víko putuje vzduch, který se dostává na dno krabičky k buňkám.

Zájem veřejnosti o analýzu ovzduší

O analýzu ovzduší projevila zájem veřejnost. Po reportáži odvysílané v televizi se Pavlu Rössnerovi ozvala starostka obce Kvasiny s tím, že obyvatele znepokojuje tamní průmyslová výroba. Myšlenka dospěla do fáze realizace a započal projekt, podpořený Grantovou agenturou ČR, ve kterém se nyní toxikologický inkubátor testuje na vybraných místech Česka.

První představuje již zmíněná obec Kvasiny s průmyslovým zatížením. Dalšími lokalitami jsou Košetice, které zastupují čisté prostředí, a Praha-Libeň, kde lidé čelí velmi intenzivní automobilové dopravě.

Následky pro lidské zdraví

Vědci se také rozhodli studovat, jakým způsobem škodlivé částice ovlivňují buňky pacientů, kteří trpí Alzheimerovou chorobu. Buňky na znečišťující látky reagují různorodě. Imunitní systém částice rozpozná jako hrozbu a aktivuje se, přičemž může vzniknout zánět. Dalším následkem škodlivin je oxidační stres, při kterém nadbytek nestabilních molekul v těle způsobuje poškození nebo smrt jinak zdravých buněk nebo změny v DNA.

Tyto reakce mohou podnítit aktivitu tzv. onkogenů, které mohou přispět ke vzniku rakoviny.

Projekt PAREMPI

Tento týden hostíme špičkové vědce ze Švédska, kteří se s námi podílejí na výzkumu v rámci evropského projektu PAREMPI. V naší laboratoři využíváme pokročilé lidské plicní buněčné modely, které nám umožňují zkoumat, jak tyto částice působí na buňky dýchacích cest.

V rámci tříletého projektu „PARticle EMission Prevention and Impact: from real-world emissions of traffic to secondary PM of urban air“ mezinárodní týmy vědců z 8 partnerských institucí (ze 6 evropských zemí) podrobně zkoumají jednotlivé složky emisí z automobilové, letecké a lodní dopravy a jejich vliv na lidské zdraví.

Hlavním cílem projektu je přinést nové vědecké důkazy, poznatky a doporučení a vyvíjet moderní digitální nástroje v oblasti výzkumu a ochrany životního prostředí.

tags: #akademie #věd #ovzduší #výzkum

Oblíbené příspěvky:

• Klimatická změna a psychoanalýza
• Emilie Strejčková a Toulcův dvůr
• Obnovitelné zdroje v české elektrizační soustavě
• Rozšíření rostlin
• Návod na domácí kompost