- Studien underbygger tidligere forskning som viser at forbrenningspartikler kan gi hjerte- og karsykdom, og bør følges opp med økt fokus på forskning på denne typer stoffer, sier Bendic Birinchmann. (Foto: Shutterstock / NTB Scanpix)
- Studien underbygger tidligere forskning som viser at forbrenningspartikler kan gi hjerte- og karsykdom, og bør følges opp med økt fokus på forskning på denne typer stoffer, sier Bendic Birinchmann. (Foto: Shutterstock / NTB Scanpix)

Hvorfor er eksos koblet til hjertesykdom?

Flere store befolkningsstudier rundt om i verden viser at personer som er lever i områder med luftforurensning oftere får hjerte og karsykdommer. Norske forskere studert hva som kan være årsaken.

Published

Det er beregnet at over 6 millioner mennesker verden over dør for tidlig på grunn av skadelig luftforurensning. Majoriteten av disse dødsfallene ser ut til å være på grunn av hjerte- og karsykdommer.

– Assosiasjonen mellom luftforurensning og hjerte- og karsykdommer er godt dokumentert på befolkningsnivå, sier Bendik Brinchmann til forskning.no.

Han er doktorgradsstipendiat ved Folkehelseinstituttet på Avdeling for luft og støy og førsteforfatter i en ny studie i regi av Folkehelseinstituttet.

Brinchmann sier det er vist at forholdsvis små forandringer i mengden skadelige partikler i lufta kan øke risikoen for å utvikle sykdom.

– Et av de store spørsmålene da er hvordan eksosen vi puster inn kan gi hjerte- og karsykdom?

Eksperimenterte med cellekulturer

Forskerne laget en modell i en petriskål med celler som skulle simulere veggen mellom lungene og blodbanen. Her er Bendik Brinchmann på labben. [Foto: Privat]
Forskerne laget en modell i en petriskål med celler som skulle simulere veggen mellom lungene og blodbanen. Her er Bendik Brinchmann på labben. [Foto: Privat]

Eksos inneholder bittesmå partikler som lett trenger dypt ned i lungene. Disse blir skadelige når stoffer fra dieselen ikke blir fullstendig forbrent. Tjærestoffer klistrer seg til partiklene og blir med på veien ned i lungene våre.

– Tjærestoffer er organiske kjemikalier fra diesel. PAH-er er en gruppe av dem. Men det er mange forskjellige stoffer i den miksen, en cocktail, sier Brinchmann.

Forbrenningspartikler kan gi betennelsesreaksjoner og oksidativt stress i lungene, men hvordan har det seg at de også virker inn på hjertet og kar?

– Vår hypotese var at stoffene vil kunne trenge gjennom lungeceller, gå over i blodet, og skade karcellene direkte, sier Brinchmann.

Måten forskerne undersøkte denne hypotesen var ved å eksperimentere med cellekulturer. I samarbeid med Luxembourg Institute of Science and Technology ble det designet et forsøk. For å lage en modell av barrieren mellom lungene og blodbanen, ble lungeceller dyrket sammen med makrofager (som fjerner bakterier og partikler i lungene) oppå en gjennomtrengelig membran i en petriskål. Karceller ble dyrket på undersiden av samme membranen.

– Vi tilførte dieselpartikler øverst på «lungesiden». Disse gjorde ikke bare stort utslag på lungecellene, men også på karcellene.

– Tjærestoffene i dieselpartiklene består i hovedsak av fettoppløsllige kjemikalier. Cellene er bygget opp av en cellemembran som er fettbasert, og da tenker vi at disse stoffene vil kunne gå over i cellemembranen på lungecellene, fraktes videre til karcellene, og derfra også gå videre over i blodbanen.

Kjemikaliene kan «krysse over» lungeceller

For ytterligere å verifisere funnene ble det også gjort flere forsøk. Blant annet testet forskerne om det kunne være selve betennelsesreaksjonen i lungecellene som virket inn på karcellene. For å utelukke dette tilførte forskerne en annen type partikler som gir betennelse men som ikke inneholder tjærestoffer. Da ble det ikke funnet utslag på karcellene.

– Dette peker på at det er selve tjærestoffene som gjør utslaget.

Forskerne sendte partikler som gjorde utslag til dyktige kjemikere i USA. De trakk ut de skadelige stoffene og isolerte dem, før de sendte disse tilbake til Norge.

– I samarbeid med Nasjonalt senter for stamcelleforskning, utsatte vi ferske karceller fra fire friske individer for ekstraktene. Da fikk vi samme type betennelsesreaksjon på svært lave konsentrasjoner. Dette kan tyde på at karcellene er veldig sårbare for disse stoffene. Det styrker resultatene, og viser at disse stoffene er giftige for karcellene våre.

Heldige med luftkvaliteten i Norge

– Er det skadelig for hjertet å gå ute i for eksempel Oslo på dager med mye luftforurensning?

– Denne studien viser årsakssammenheng og jeg kan ikke utale meg om dette ut ifra materialet. Men Folkehelseinstituttets sykdomsbyrderapport for 2015 rangerte imidlertid luftforurensing som åttende viktigste risikofaktor for tidlig død, på nivå med lav fysisk aktivitet. Hovedandelen av dette tilskrives hjerte- og karsykdom. Det er særlig personer som allerede har hjerte- og karsykdom fra før som antas å bli påvirket ved de nivåene vi opplever i Oslo og andre større norske byer, sier Brinchmann.

Han sier at man i land som Kina og India har større problemer med skadelig forurensning i byene. Men at man også ser en klar økning i risiko for hjertekarsykdom ved de forurensingsnivåene som er blitt registeret i byer i Europa og USA,

– I internasjonal sammenheng så mener jeg at det er viktig at vi i Norge som et ressursrikt, petroliumproduserende land driver aktiv forskning på luftforurensning.

Studien er publisert i tidsskriftet Particle and Fibre Toxicology, og er en del av INFLAMIX prosjektet finansiert av Norges forskningsråd. Det overordnede målet er å forstå hvordan betennelsesreaksjoner i celler påvirkes av komplekse kjemikalieblandinger, gjennom det som populært kalles for cocktail-effekter.

Referanser:

B.C. Brinchmann m. fl: “Lipophilic components of diesel exhaust particles induce pro-inflammatory responses in human endothelial cells through AhR dependent pathway(s)” Particle and Fibre Toxicology 2018 May 11;15(1):21. doi: 10.1186/s12989-018-0257-1.

Sykdomsbyrde i Norge 2015. Resultater fra Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study 2015 (GBD 2015). Folkehelseinstituttet 2017. ISBN: 978-82-8082-840-8