Metaaldeeltjes van de slijtage van remblokken - tot een vijfde van de luchtvervuiling door fijnstof (PM2.5) aan de kant van de weg - kunnen ontstekingen veroorzaken en het vermogen van immuuncellen om bacteriën te doden verminderen, zo blijkt uit een nieuwe studie. vergelijkbaar met deeltjes afkomstig van dieseluitlaatgassen.

De wetenschappers, voornamelijk gefinancierd door de Medical Research Council (MRC), onderdeel van UK Research and Innovation, zeggen dat dit suggereert dat fijnstofvervuiling door remslijtage zou kunnen bijdragen aan een verhoogde gevoeligheid voor luchtweginfecties en andere negatieve effecten op de gezondheid van de luchtwegen.

Geschat wordt dat slechts 7% van de PM2,5-vervuiling door verkeer afkomstig is van uitlaatgassen van uitlaatpijpen op plaatsen langs de weg - de rest is afkomstig van bronnen zoals banden, koppeling en remslijtage, evenals de resuspensie van wegstof. Remstof is de bron van ongeveer 20% van de totale PM2,5-verkeersvervuiling.

Dit zijn deeltjes die klein genoeg zijn om tot in de diepste delen van de long te worden ingeademd. PM2,5 betekent dat de deeltjes een diameter hebben van minder dan 2,5 micrometer.

Veel van het onderzoek naar de effecten van luchtverontreiniging door het verkeer heeft zich gericht op de effecten van fijnstof afkomstig van de uitlaatpijpen van dieselvoertuigen, maar deze nieuwe studie heeft onderzocht of de fijnstof in remstof vergelijkbare effecten heeft.

Dr. Ian Mudway, die het onderzoek leidde bij het MRC Centre for Environment and Health van King's College London, zei:"Op dit moment wordt de focus op dieseluitlaatemissies volledig gerechtvaardigd door de wetenschappelijke literatuur, maar we mogen niet vergeten, of korting, het belang van andere componenten, zoals metalen door mechanische slijtage, vooral van remmen. Er bestaat niet zoiets als een emissievrije auto, en naarmate de regelgeving voor verminderde uitlaatemissies in werking treedt, de bijdrage van deze bronnen zal waarschijnlijk belangrijker worden."

Stof van remwrijving is rijk aan metalen, die de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) kunnen katalyseren - chemicaliën die schade aan cellen kunnen veroorzaken wanneer ze de longen binnendringen.

Onderzoek uit het verleden naar de verhoogde kans op longontsteking bij lassers en gieterijarbeiders heeft aangetoond dat kleine deeltjes die rijk zijn aan metalen componenten het vermogen van het immuunsysteem om bacteriële infecties aan te pakken, kunnen verminderen. Omdat remstof ook veel metaaldeeltjes bevat, de onderzoekers wilden testen of de soorten metaaldeeltjes in remstof een vergelijkbaar effect kunnen hebben.

In dit onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Metalomica , de onderzoekers haalden stof uit een testfabriek voor remblokken. De fabriek test een breed scala aan trommelremmen van een mengsel van bussen en vrachtwagens die momenteel in Europa worden gebruikt onder omstandigheden die representatief zijn voor rijden in de stad en remmen op hoge snelheid.

Om het effect op immuuncellen te testen, ze kweekten macrofagen in het lab, die een soort immuuncel zijn die zich in de frontlinie van onze afweer in de longen bevindt en bacteriën doodt door ze op te slokken en te verteren.

Toen ze de macrofagen blootstelden aan deeltjes van respectievelijk dieseluitlaatgassen en remstof, beide verminderden het vermogen van de macrofagen om bacteriën op te nemen en te vernietigen. Ze werden getest met Staphylococcus aureus, een veel voorkomende infectie in de longen.

Het toevoegen van metaalchelatoren - chemicaliën die kunnen binden aan metaalionen, voorkomen dat ze reageren en schade aanrichten - verhinderde de negatieve effecten op immuuncellen. Dit suggereerde dat het metaalgehalte van het fijnstof de nadelige gevolgen had.

De deeltjes van beide bronnen zorgden er ook voor dat de macrofagen immuunsignaleringsmoleculen produceerden die ontstekingen veroorzaken.

De wetenschappers waren verrast toen ze ontdekten dat de metalen in zowel remstof als dieseluitlaatgassen vergelijkbare effecten hadden op de immuuncellen. omdat de dieseluitlaat het ijzer en koper miste dat gebruikelijk is in remstof, waarvan bekend is dat ze ROS in het lichaam genereren.

Er waren veel andere metaaldeeltjes die ze gemeen hadden (zoals arseen, tin en antimoon), maar de onderzoekers concludeerden dat de grootste boosdoener waarschijnlijk vanadium was, omdat het het enige metaal was dat steeds meer door de cellen werd opgenomen naarmate de dosis remstof en dieseluitlaatdeeltjes toenam.

Dr. Liza Selley, die het onderzoek uitvoerde bij het MRC Centre for Environment and Health aan King's College London en Imperial College London, zei:"Dieseldampen en remstof lijken even slecht te zijn als elkaar in termen van toxiciteit in macrofagen. Macrofagen beschermen de long tegen microben en infecties en reguleren ontstekingen, maar we ontdekten dat wanneer ze worden blootgesteld aan remstof, ze geen bacteriën meer kunnen opnemen."

"Verontrustend, dit betekent dat remstof zou kunnen bijdragen aan wat ik 'Londonse keel' noem - het constante kikkergevoel en de reeks hoesten en verkoudheden die stedelingen ondergaan - en ernstigere infecties zoals longontsteking of bronchitis waarvan we al weten dat ze worden beïnvloed door dieseluitlaatgassen blootstelling."

Dit onderzoek werd uitgevoerd in cellen in het laboratorium en verder onderzoek is nodig om volledig te begrijpen hoe remstofdeeltjes kunnen bijdragen aan een slechte gezondheid bij mensen.

Dr. Selley voegde toe:"We hebben enkele experimenten opgenomen die de cellen rust gaven van de vervuiling, en waren verheugd om te zien dat deze rustende cellen snel weer in staat waren om bacteriën op te nemen nadat het remstof was verwijderd. Ons onderzoek is uitgevoerd in cellen in het laboratorium, dus verder onderzoek is nodig om te zien of de verkeersvervuiling door metaaldeeltjes de gevoeligheid voor infectie in de longen van echte mensen beïnvloedt."

Dr. Megan Dowie, hoofd moleculaire en cellulaire geneeskunde bij het MRC, merkte op:"De impact van een slechte luchtkwaliteit is een belangrijk milieurisico voor de gezondheid in het VK. Nu veranderingen in de regelgeving rond interne verbrandingsmotoren van kracht worden, de relatieve bijdrage van remstof aan verkeersvervuiling zal naar verwachting toenemen. Studies zoals deze die mogelijke gezondheidseffecten onderzoeken, kunnen belangrijke beleidsimplicaties hebben."