Luft verschmutzung alters immunfunktion, verschlechtert asthma symptome


Luft verschmutzung alters immunfunktion, verschlechtert asthma symptome

Die Exposition gegenüber verschmutzter Luft ist mit einer verminderten Funktion eines Gens verbunden, das die Schwere von Asthma bei Kindern zu erhöhen scheint, nach einer gemeinsamen Studie von Forschern an der Stanford University und der University of California, Berkeley.

Während Luftverschmutzung bekannt ist, um eine Quelle der unmittelbaren Entzündung zu sein, bietet diese neue Studie eines der ersten Stücke von direkten Beweisen, die erklärt, wie einige Umgebungsluftschadstoffe langfristige Effekte haben könnten.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Oktober 2010 Ausgabe der Journal of Allergie und klinische Immunologie, Kommen aus einer Studie von 181 Kindern mit und ohne Asthma in den kalifornischen Städten Fresno und Palo Alto.

Die Forscher fanden heraus, dass die Luftverschmutzungsbelastung die regulatorischen T-Zellen des Immunsystems (Treg) unterdrückte und dass die verminderte Treg-Funktion mit einer höheren Schwere von Asthma-Symptomen und einer geringeren Lungenkapazität verbunden war. Treg-Zellen sind dafür verantwortlich, die Bremsen auf das Immunsystem zu setzen, so dass es nicht auf nicht-pathogene Substanzen im Körper reagiert, die mit Allergien und Asthma assoziiert sind. Wenn die Treg-Funktion niedrig ist, können die Zellen die entzündlichen Reaktionen nicht blockieren, die das Kennzeichen der Asthma-Symptome sind.

Die Ergebnisse haben potenzielle Implikationen für veränderte Geburtsergebnisse, die mit verschmutzter Luft verbunden sind, ähnlich wie bei den Auswirkungen von Zigarettenrauch.

"Wenn es herauskam, dass Zigaretten molekulare Veränderungen verursachen können, bedeutete es die Möglichkeit, dass Mütter, die geraucht haben, die DNA ihrer Kinder während der fetalen Entwicklung beeinflussen könnten", sagte Studie Lead-Autor Dr. Kari Nadeau, Kinderarzt bei Stanfords Lucile Packard Kinderkrankenhaus und ein Assistent Professor für Allergie und Immunologie an Stanford's School of Medicine. "Ebenso, diese neuen Erkenntnisse deuten die Möglichkeit einer vererbbaren Wirkung aus Umweltverschmutzung."

Einundzwanzig Teilnehmer kamen aus der Fresno Asthmatic Children's Environment Study (FACES), einer Längsschnittstudie unter der Leitung von Principal Investor Dr. Ira Tager, Professor für Epidemiologie an der UC Berkeley School of Public Health und Co-Principal Investigator S. Katharine Hammond, UC Berkeley Professor und Lehrstuhl für Umweltgesundheitswissenschaften. Die Forscher rekrutierten auch 30 Kinder aus Fresno, die kein Asthma hatten.

"Ich kenne keine anderen Studien, die untersucht haben, wie Chemikalien Zellen so früh im regulatorischen Prozess verändern können und dann diesen Effekt mit klinischen Symptomen verknüpfen", sagte Tager. "Es gibt Leute, die noch immer die direkte Verbindung zwischen Luftverschmutzung und menschliche Gesundheit, aber diese Ergebnisse machen die gesundheitlichen Auswirkungen der Schadstoffe schwerer zu leugnen."

Fresno wurde gewählt, weil es sich im kalifornischen Central Valley befindet, wo gefangene heiße Luft mit hohem Verkehr und schwerer Landwirtschaft mischt, um einige der höchsten Niveaus der Luftverschmutzung im Land zu verursachen. Es ist auch eine Region bekannt für seine hohe Inzidenz von Asthma: Fast eins von drei Kindern gibt es den Zustand, verdienen Fresno der Spitzname, "The Asthma Capitol of California".

Die Forscher verglichen die Teilnehmer aus Fresno mit 80 Kindern, die Hälfte mit Asthma und die Hälfte ohne, in der relativ verschmutzten Stadt Palo Alto, Calif. Die Kinder wurden von Alter, Geschlecht und Asthma Status, unter anderen Variablen abgestimmt. Die Kinder wurden auf Atemfunktion, allergische Empfindlichkeit und Treg-Zellen im Blut getestet.

Tägliche Luftqualität Daten kamen aus Kalifornien Air Resources Board Monitoring Stationen. Die Forscher berechneten die jährliche durchschnittliche Exposition des Kindes gegenüber polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH), einem Nebenprodukt von fossilen Brennstoffen und einem Hauptschadstoff im Fahrzeugabgas.

Die Studie ergab, dass die jährliche durchschnittliche Exposition gegenüber PAH war 7 mal größer für die Kinder in Fresno im Vergleich zu den Kindern in Palo Alto. Auch in Fresno waren die Ozon- und Partikelmengen deutlich höher.

Nicht überraschend, die Studie festgestellt, dass die Kinder in Fresno hatten niedrigere Gesamtniveaus der Treg-Funktion und schwerere Symptome von Asthma als die Kinder in Palo Alto. Zum Beispiel hatten die nicht-asthmatischen Kinder in Fresno Treg-Funktionsergebnisse, die den Kindern mit Asthma in Palo Alto ähnlich waren.

Die Studie Autoren korrelierten erhöhte Exposition gegenüber PAH mit Methylierung des Gens, Forkhead Box Transkriptionsfaktor (Foxp3), die Treg-Zell-Entwicklung auslöst. Die Methylierung beeinträchtigt die Funktion des Gens effektiv und führt zu einem reduzierten Treg-Spiegel. Die Verbindung zwischen der Treg-Funktion und der Schwere der Asthma-Symptome für Kinder in beiden Gruppen gehalten.

Während frühere Studien Assoziationen zwischen Verschmutzung - vor allem Kfz-Auspuff - und ein erhöhtes Risiko der Entwicklung von Asthma gefunden haben, haben nur wenige ihre molekulare Weg so vollständig verfolgt, die Studie Autoren sagte.

"Die Verbindung zwischen Dieselabgasen und Asthma könnte einfach gewesen sein, dass die Partikel die Lungen irritierten", sagte Nadeau. "Was wir gefunden haben, ist, dass die Probleme systemischer sind. Dies ist eine der wenigen Papiere, die von A bis Z verknüpft sind Die erhöhte Exposition gegenüber Umgebungsluftverschmutzung mit unterdrückten Treg-Zellniveaus, Veränderungen in einem Schlüsselgen und erhöhter Schwere der Asthma-Symptome."

Die Forscher stellten fest, dass Treg-Zellen für andere Autoimmunerkrankungen wichtig sind, so dass die Implikationen dieser Studie über Asthma hinausgehen könnten.

Andere Co-Autoren der Studie sind Dr. John Balmes, UC Berkeley Professor für Umweltgesundheitswissenschaften; Elizabeth Noth und Boriana Pratt, UC Berkeley Forscher bei FACES; Und Cameron McDonald-Hyman, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Stanford University School of Medicine.

Die National Institutes of Health, U.S. Environmental Protection Agency und die American Lung Association half bei der Unterstützung dieser Forschung.

Quelle: Universität von Kalifornien - Berkeley

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