Забруднення повітря, пов’язане з транспортом, спричиняє пошкодження печінки

Останні дані свідчать про те, що навіть помірний вплив забрудненого повітря, пов’язаного з транспортом, може завдати шкоди печінці та потенційно збільшити ймовірність розвитку пов’язаної з метаболізмом жирової хвороби печінки (MAFLD).  Дослідники з Технологічного університету Сіднея (UTS) вирішили дослідити, як дрібні тверді частинки, зібрані з міських доріг, можуть з часом підірвати здоров’я печінки.  Хоча забруднення повітря зазвичай пов’язане з респіраторними ризиками, це дослідження показує, що його вплив може поширюватися далеко за межі легенів.

«Ми вважаємо, що забруднення повітря шкідливе для легенів людей, але воно має ширший вплив на здоров’я, в тому числі на печінку», — сказав провідний автор Хуей Чен, професор UTS. 

Що таке жирова хвороба печінки?

Жирова хвороба печінки, також відома як стеатоз печінки, є найпоширенішим у світі захворюванням печінки, що характеризується надмірним накопиченням жиру в клітинах печінки.  На пізніх стадіях ожиріння печінки може призвести до запалення, цирозу, раку або навіть органної недостатності. Основна причина, чому печінка настільки вразлива, полягає в тому, що вона відіграє центральну роль у детоксикації крові, регулюванні рівня глюкози та виробництві важливих молекул, необхідних організму для функціонування.

«Печінка має вирішальне значення для метаболізму. Він очищає токсини, регулює рівень цукру в крові та виробляє необхідні вітаміни та білки, серед багатьох інших функцій. Якщо печінка не функціонує належним чином, люди можуть відчувати втому та погане самопочуття через порушення метаболізму», – пояснив Чень.

Як частинки забруднення проникають у печінку

Дослідження вивчало вплив дрібних твердих частинок, зокрема PM2,5, розмір яких менше 2,5 мікрон – приблизно 3% діаметра людської волосини. Через свій невеликий розмір PM2,5 обходить багато природних фільтрів організму при вдиханні. 

«Коли ми вдихаємо забруднене повітря, дуже дрібні частинки, відомі як PM2,5, потрапляють у кров через легені. Печінка, яка фільтрує токсини з крові, потім накопичує ці речовини, серед яких можуть бути важкі метали, такі як миш’як, свинець, нікель і цинк», – сказав Чень. 

Згодом це накопичення може навантажити орган і поставити під загрозу загальний метаболічний стан.

Вплив забруднення та ожиріння печінки

Всесвітньо відомий фахівець з печінки, професор Джейкоб Джордж, директор Storr Liver Center і співавтор дослідження, досліджує причини захворювань печінки та раку.  Професор Джордж зазначив, що «приблизно кожен третій дорослий австралієць має жирову хворобу печінки, і вона частіше зустрічається у тих, хто має надмірну вагу або діабет». Хоча нездорові харчові звички, відсутність фізичної активності та надмірне споживання алкоголю є загальновідомими причинами, ці останні висновки підкреслюють додаткову роль, яку може відігравати хронічний вплив забруднення транспортом.  Це розуміння підкреслює складність жирової хвороби печінки, яка, ймовірно, є результатом поєднання способу життя, генетичних факторів і факторів навколишнього середовища.

Кумулятивний вплив на печінку

Дослідники піддавали мишам 10 мікрограмів PM2,5, пов’язаних із дорожнім рухом, щодня – доза, за їх словами, відображає типовий рівень впливу на людей у ​​жвавих міських районах, таких як головні дороги в Сіднеї.  Ключові маркери здоров’я печінки, включаючи запалення та фіброз (утворення рубцевої тканини), а також зміни рівня цукру та жиру в печінці, відстежували з інтервалами в чотири, вісім і дванадцять тижнів.

Через чотири тижні печінка показала кілька помітних змін. Проте через вісім тижнів спостерігалося явне порушення нормальної метаболічної функції. До дванадцяти тижнів виникли значні зміни, включно з більш високим рівнем запалення та рубців, зміненим запасом цукру та збільшенням шкідливих жирів.

«Ефект був накопичувальний. Через чотири тижні ми не помітили особливих змін, але до восьми тижнів відбулося порушення нормальної метаболічної функції печінки, а до 12 тижнів ми могли побачити значні зміни», – пояснив перший автор доктор Мін Фенг, лікар і доктор філософії. кандидат на факультеті природничих наук UTS.

Як забруднення повітря змінює хімічний склад печінки

Присутність PM2,5, як виявилося, спонукає імунні клітини згрупуватися в печінці, що призводить до запалення та утворення рубцевої тканини. Крім того, переробка жирів у печінці прискорилася, що призвело до більш потужних форм ліпідів, таких як тригліцериди, діацилгліцероли та кераміди, водночас зберігаючи менше цукру для отримання енергії.  На молекулярному рівні дослідники виявили зміни в 64 білках печінки, багато з яких корелюють з ожирінням печінки, імунною дисфункцією або процесами, пов’язаними з раком.

«Попередні дослідження показали, що вплив сильно забрудненого повітря пов’язаний із захворюваннями печінки, однак це дослідження показує, що навіть низькі рівні можуть завдати шкоди. Це означає, що не існує безпечного рівня забруднення повітря, спричиненого транспортом», – сказав Чень.

Зменшення ризиків для здоров’я, пов’язаних із забрудненням транспорту

Дослідники рекомендують людям обмежити вплив забруднення повітря, пов’язаного з дорожнім рухом, уникаючи поїздок на роботу в годину пік, вибираючи менш завантажені маршрути, коли це можливо, і закриваючи вікна автомобіля з режимом рециркуляції повітря під час щільного руху. Вони також пропонують розглядати маски, якщо подорожувати через сильно забруднені райони. 

Такі кроки можуть допомогти зменшити накопичення PM2,5 у крові та звести до мінімуму будь-який подальший стрес для печінки. Хоча необхідні подальші дослідження, щоб з’ясувати, як ліки або терапевтичні заходи можуть пом’якшити пошкодження печінки, спричинене забрудненням, ці висновки додають новий вимір тому, як забруднене повітря може впливати на здоров’я. 

Демонструючи, що навіть невеликі дози PM2,5 можуть з часом погіршити роботу печінки, дослідження розширює дискусію про небезпеку для навколишнього середовища. Жирова хвороба печінки та інші пов’язані з нею захворювання можуть бути більш складно пов’язані з повсякденним життям у забруднених містах, ніж вважалося раніше.

В якості наступного кроку дослідники планують вивчити потенційні методи лікування, такі як цільові фармацевтичні препарати або модифікація способу життя, які могли б підвищити стійкість печінки до забруднення.  Хоча фактори способу життя, такі як здорове харчування, фізичні вправи та зменшення споживання алкоголю, залишаються ключовими для запобігання ожирінню печінки, дані тепер вказують на боротьбу з впливом навколишнього середовища. Дослідження опубліковано в Journal of Environmental Sciences .