Мы дышим загрязняющими веществами уже десятки лет, теперь мы это знаем. Мы измеряем количество мелких частиц, считаем микрограммы и закрываем города, когда их количество растёт. Но пока мы сосредоточены на химикатах, тяжёлых металлах и углеводородах, вместе с ними путешествует нечто гораздо меньшее. Бактерии. На самом деле, их немного: микроскопическая фракция твёрдых частиц.
Но их более чем достаточно. Потому что их токсины, а точнее, эндотоксины, вызывают несоразмерные реакции в лёгких. исследование только что опубликовано Экологические науки и технологии доказывает это с помощью цифр, которые заставляют вас задуматься: эти бактериальные молекулы Их воспалительная сила в 10 000–100 000 раз превышает их массу. Как будто среди тысяч человек один человек мог издавать звуки, сравнимые с голосами ста тысяч.
Невидимый враг в мелкой пыли
Команда исследователей под руководством Цзин Ю из Городской университет Гонконга Проанализировали образцы PM2.5 из двух совершенно разных сред: прибрежной зоны и городской территории. Целью было понять, как микробные компоненты взвешенных частиц способствуют общему воспалительному эффекту. Результаты удивили самих авторов. Эндотоксины, хотя и составляют менее 0,0001% от общей массы мелких частиц, ответственны за 0,1–17% индукции интерлейкин-8, ключевая молекула в воспалительных процессах в легких.
Этот дисбаланс исследователи называют «эффектом усиления». Эндотоксины вырабатываются грамотрицательными бактериями – микроорганизмами, которые выделяют эти токсины при гибели. В проанализированных образцах их происхождение было различным: в прибрежных районах преобладали природные источники (соотношение природного и антропогенного загрязнения 1,6:1), тогда как в городских районах преобладали антропогенные источники, такие как здания, очистные сооружения и деятельность человека (соотношение 0,7:1). Другими словами, эти источники не попадают в традиционные категории промышленного или транспортного загрязнения.
Почему даже «чистый» воздух может быть вредным
Это открытие объясняет феномен, который годами озадачивал эпидемиологов и врачей: почему у некоторых людей развиваются респираторные проблемы даже при кажущемся относительно низком уровне химического загрязнения? Присутствие бактериальных токсинов может быть фактором, который отличает допустимое воздействие от потенциально опасного. Вопрос не только в том, сколько мелкой пыли мы вдыхаем, но и что она с собой переносит.
Системы мониторинга качества воздуха традиционно ориентируются на химические параметры: PM10, PM2.5, диоксид азота, озонОднако никто систематически не измеряет биологическую составляющую. Этот подход, по мнению исследователей, уже устарел. Как сообщается на Природа, Для получения полной оценки рисков для здоровья важно также учитывать бактериальную нагрузку.
От шин до легких: путешествие пыли
Мелкая пыль появляется не только из выхлопных труб. Износ шинНапример, ежегодно выбрасывает в окружающую среду миллионы тонн мелких частиц. Эти микрочастицы резины в сочетании с микрочастицами, образующимися при работе тормозов и асфальта, образуют сложный коктейль, состав которого выходит далеко за рамки простого химического состава. Бактерии оседают на них, перемещаются во взвешенном состоянии и попадают в лёгкие. Там они вызывают настоящий шторм.
Частицы PM2.5 диаметром менее 2,5 микрометров способны преодолеть естественную защиту дыхательных путей и достичь легочных альвеол. Здесь бактериальные эндотоксины активируют каскад воспалительных реакций, несоразмерный их концентрации. Клетки, выстилающие лёгкие, вырабатывают провоспалительные цитокины, запускающие иммунный ответ, который может стать хроническим.
Переосмысление загрязнения
Исследование имеет непосредственное практическое значение. Снижения общей массы мелких частиц может быть недостаточно без учета биологического компонента. Исследователи предполагают, что Снижение токсичности PM2.5 не обязательно требует пропорционального уменьшения его массы., а скорее целенаправленный подход к высокоэффективным компонентам низкой концентрации, таким как эндотоксины.
Это означает переосмысление стратегий контроля качества воздуха. Мониторинг грамотрицательных бактерий и их источников. Вмешательство в работу водоочистных сооружений, систем вентиляции зданий и утилизации органических отходов. Все эти виды деятельности в настоящее время остаются вне поля зрения традиционной политики борьбы с загрязнением, ориентированной на промышленность и транспорт.
В Италии, по данным LegambienteВ 2024 году в 25 из 98 городов были превышены допустимые суточные нормы PM10. Но сколько из этих превышений было связано с химической составляющей, а сколько — с биологической? Мы не знаем. Потому что мы это не измеряем.
Мелкая пыль: хорошие и плохие новости
Хорошая новость заключается в том, что выявление высокоактивных компонентов может сделать стратегии борьбы с выбросами более эффективными и менее затратными, особенно в регионах с уже умеренным уровнем PM2.5. Плохая новость заключается в том, что мы десятилетиями искали решение в неверном направлении. Или, по крайней мере, решили лишь половину проблемы.
Возможно, пора начать дышать более осознанно. Не только о том, сколько грязного воздуха нас окружает, но и о том, что на самом деле находится внутри нас. Даже если это всего лишь несколько бактерий. Ведь иногда самые опасные враги — это те, кого мы не видим.
