Onderzoekers van de University of Iowa Roy J. en Lucille A. Carver College of Medicine hebben ontdekt dat geïnhaleerde koolstofzwarte nanodeeltjes een dubbele bron van ontsteking in de longen vormen.

Hun bevindingen werden online gepubliceerd in de editie van 27 april van de Tijdschrift voor biologische chemie. Martha Moniek, doctoraat, UI hoogleraar interne geneeskunde, was hoofdauteur van het artikel, "Inductie van ontstekingsafhankelijke pyroptose door koolstofzwarte nanodeeltjes, ’ waarin de resultaten werden geschetst.

Monick zei dat onderzoekers verwachtten één niveau van ontsteking te vinden wanneer cellen werden blootgesteld aan koolstofzwart-nanodeeltjes. Ze waren verrast, echter, om te ontdekken dat nanodeeltjes een speciaal ontstekingsproces activeerden en cellen doodden op een manier die de ontsteking verder verhoogde. Ze zei dat het onderzoek aantoonde dat de inname van carbon black-nanodeeltjes uit bronnen zoals dieselbrandstof of printerinkt een initiële ontstekingsreactie in longcellen veroorzaakte. De verrassende resultaten kwamen toen het team ontdekte dat deze nanodeeltjes macrofagen doodden - immuuncellen in de longen die verantwoordelijk zijn voor het opruimen en aanvallen van infecties - op een manier die ook de ontsteking verhoogt.

"Apoptose is een manier waarop cellen afsterven waarbij alle inhoud in de cel blijft, de cel blijft gewoon op zichzelf krimpen en het omringende weefsel wordt beschermd, " zei Monick. "We dachten dat dat was wat er gebeurde met de koolstofnanodeeltjes; we hadden het fout. Er deed zich een ander proces voor, pyroptosis genaamd, waardoor de cellen barsten en hun inhoud morsen."

Dat, ze zei, kan een secundaire ontstekingsreactie veroorzaken.

Monick waarschuwde dat de doses carbon black-nanodeeltjes die in het onderzoek werden gebruikt, veel geconcentreerder waren dan de hoeveelheden waaraan een persoon doorgaans zou kunnen worden blootgesteld.

"Dit betekent niet dat lopen door een wolk dieseluitlaatgassen pijn zal doen aan je longen, " zei ze. "Het laat zien dat we mogelijk een blootstelling aan het milieu hebben die zou kunnen bijdragen aan ontstekingen in de long."