Hoe luchtvervuiling immuunstoornissen en longschade veroorzaakt

Luchtvervuiling is een wereldwijd gezondheidsprobleem: meer dan 90% van de wereldbevolking ademt lucht in die de veiligheidsnormen van de Wereldgezondheidsorganisatie overschrijdt. Fijnstof (PM) en fijnstof (PP) zijn bijzonder gevaarlijk omdat ze diep in de longen en de bloedbaan kunnen doordringen. Hoewel het verband tussen luchtvervuiling en luchtwegaandoeningen welbekend is, is het nog onduidelijk hoe deze vervuilende stoffen precies de immuunreactie in de longen verstoren.

In een recente studie onderzocht een team onder leiding van professor Changwan Hong van de Pusan National University School of Medicine in Zuid-Korea hoe langdurige blootstelling aan fijnstof immuunstoornissen in de longen veroorzaakt. "Ons onderzoek toont aan dat chronische blootstelling aan fijnstof (PM10 en PM2.5) schadelijke allergische (TH2) immuunreacties in de longen veroorzaakt door activering van oxidatieve stress en de NRF2-route", legt professor Hong uit. Het artikel werd gepubliceerd in het tijdschrift Redox Biology.

Met behulp van een muismodel stelden de onderzoekers muizen 16 weken lang dagelijks bloot aan PM10 en PM2,5. Vervolgens analyseerden ze longweefsel, plasma en immuuncelprofielen om te beoordelen hoe fijnstof de longgezondheid en de werking van het immuunsysteem beïnvloedde. De muizen die aan PM werden blootgesteld, vertoonden significante tekenen van longontsteking, waaronder verdikking van de alveolaire wanden, infiltratie van immuuncellen en weefselverlittekening. Deze effecten waren sterker in de groep die werd blootgesteld aan PM2,5, waarvan bekend is dat het dieper in de longen doordringt.

De onderzoekers constateerden ook een duidelijke verschuiving in de immuunrespons. De activiteit van TH1-achtige immuunreacties die verband houden met afweerfuncties werd onderdrukt, terwijl TH2-gerelateerde signalen werden versterkt. Dit omvatte verhoogde niveaus van cytokines zoals IL-4, IL-5 en IL-13, evenals hogere niveaus van IgE- en IgG1-antilichamen, die geassocieerd worden met astma en allergische ontstekingen. Deze bevindingen suggereren dat langdurige blootstelling aan fijnstof de immuunbalans verschuift in de richting van een allergische reactie.

Deze verschuiving in de immuunrespons was nauw verbonden met de activering van de NRF2-route, een belangrijke regulator van oxidatieve stress. NRF2 beschermt het lichaam normaal gesproken tegen omgevingsschade, maar wanneer het chronisch geactiveerd is, lijkt het ontstekingen te verergeren. "Deze mechanistische link verklaart waarom luchtvervuiling astma en andere allergische aandoeningen kan verergeren, en identificeert NRF2 als een belangrijke aanjager van deze verschuiving", aldus professor Hong.

De studie biedt inzicht in hoe chronische luchtvervuiling de gezondheid van de luchtwegen op moleculair niveau beïnvloedt. Door NRF2-activering te koppelen aan immuunherprogrammering, wijzen de bevindingen op nieuwe potentiële therapeutische doelen, zoals antioxidanten of medicijnen die de NRF2-activiteit reguleren.

"Onze resultaten suggereren dat het verminderen van oxidatieve stress of het moduleren van de NRF2-activiteit een nieuwe strategie kan zijn voor de behandeling of preventie van door vervuiling veroorzaakte allergische ontstekingen, zoals astma", aldus professor Hong.

Over het geheel genomen biedt het onderzoek meer inzicht in de manier waarop vervuiling het immuunsysteem beïnvloedt en benadrukt het de noodzaak van strengere normen voor luchtkwaliteit om kwetsbare bevolkingsgroepen te beschermen.