Vedci v Česku vyvinuli toxikologický inkubátor, ktorý meria, aké látky sa nachádzajú v ovzduší a vyhodnocuje aj ich vplyv na ľudské zdravie.
Toxikologický inkubátor trocha pripomína obyčajný desiatový box (foto vľavo). Vedúci oddelenia nanotoxikológie a molekulárnej epidemiológie Ústavu experimentálnej medicíny AV ČR Pavel Rössner (foto vpravo). Zdroj: AV ČR, Foto: Jana Plavec
Život v mestách ponúka komfort, ktorý uľahčuje prístup k vzdelaniu, zamestnaniu, zdravotnej starostlivosti a službám. S rozvojom sídiel, priemyslu a automobilovej dopravy však prichádzajú aj následky na životné prostredie a naše zdravie. Podľa Európskej environmentálnej agentúry (EEA) možno najmenej 238 000 predčasných úmrtí v krajinách Európskej únie pripísať jemným prachovým časticiam, 49 000 oxidu dusičitému a 24 000 ozónu.
Znečistené ovzdušie spôsobuje zdravotné problémy spojené so zápalmi, zmenami v DNA a smrťou buniek. Môže zhoršovať ochorenia ako astma a prispievať k vzniku Alzheimerovej choroby. Látky obsiahnuté v znečistenom ovzduší na rôznych miestach Českej republiky a ich vplyv na bunky ľudského tela skúmajú vedci v Ústave experimentálnej medicíny Akadémie vied Českej republiky (AV ČR) pomocou toxikologického inkubátora, ktorý vyvinuli v spolupráci s Českým vysokým učením technickým (ČVUT) v Prahe a Technickou univerzitou v Liberci. Merania už uskutočnili v Kvasinách, kde sa nachádzajú priemyselné podniky, na meteorologickom observatóriu v Košeticiach, kde je nízka úroveň znečistenia ovzdušia, a v Prahe-Libni zaťaženej dopravou.
Počiatky toxikologického inkubátora
Tím Ústavu experimentálnej medicíny AV ČR spolu s vedcami z ČVUT vytvoril tzv. toxikologický inkubátor, ktorý nielenže meria, aké látky sa v ovzduší nachádzajú, ale vyhodnocuje aj ich vplyv na ľudské zdravie. Na skúmanie reakcie ľudského tela na škodlivé častice obsiahnuté vo vzduchu vedci používajú pľúcne bunky, ktoré získavajú zo vzoriek odobraných od dobrovoľníkov. Vedci bunkám v laboratóriu vytvoria podmienky na rast a prežitie a následne k nim pomocou toxikologického inkubátora privedú škodlivé častice.
„Do prístroja cez jeho veko putuje vzduch, ktorý sa dostáva na dno krabičky k bunkám. Získali sme tým obrovskú výhodu, pretože častice idú priamo na bunky,“ vysvetľuje vedúci oddelenia nanotoxikológie a molekulárnej epidemiológie Ústavu experimentálnej medicíny AV ČR Pavel Rössner.
Záujem verejnosti
O analýzu ovzdušia prejavila záujem verejnosť. Po reportáži odvysielanej v televízii sa Pavlovi Rössnerovi ozvala starostka obce Kvasiny a prezradila, že obyvateľov znepokojuje tamojšia priemyselná výroba. Vďaka rozhovoru s pani starostkou sa zrodila myšlienka použiť toxikologický inkubátor v teréne. „Povedal som si, že by sme mohli skúsiť náš systém modifikovať a vystaviť ho vonkajšiemu prostrediu,“ hovorí Pavel Rössner.
Myšlienka dospela do fázy realizácie a začal sa projekt, podporený Grantovou agentúrou ČR, v ktorom sa teraz toxikologický inkubátor testuje na vybraných miestach Česka. „Každá z lokalít je z hľadiska znečistenia trocha iná,“ približuje Pavel Rössner. Prvú predstavuje už spomínaná obec Kvasiny s priemyselným zaťažením. Ďalšími lokalitami sú Košetice, ktoré zastupujú čisté prostredie, a Praha-Libeň, kde ľudia čelia veľmi intenzívnej automobilovej doprave. Vedci na týchto miestach merania dokončili, práve sa zameriavajú na identifikáciu zistených látok. Prvé výsledky očakávajú začiatkom budúceho roka.
V budúcnosti pomôže toxikologický inkubátor analyzovať ovzdušie aj v Ostrave, kde je významným zdrojom znečisteného ovzdušia priemyselná výroba.
Dôsledky na ľudské zdravie
Čo teda vlastne vedci v bunkách skúmajú a akým spôsobom znečistené ovzdušie škodí nášmu zdraviu? Projekt sa nielenže zameriava na dopad na pľúcne bunky zdravých ľudí, skúma tiež, ako ovplyvňuje pacientov s astmou, ktorých stav by znečistené ovzdušie mohlo zhoršovať.
Odborníci sa taktiež rozhodli skúmať, akým spôsobom ovplyvňujú škodlivé častice bunky pacientov, ktorí trpia Alzheimerovou chorobu. Dôvodom je podozrenie, že znečistené ovzdušie prispieva k vzniku tohto ochorenia, keďže sa škodlivé častice dostávajú cez čuchovú sliznicu až do mozgu.
Bunky na znečisťujúce látky reagujú rôznorodo. Imunitný systém rozpozná častice ako hrozbu a aktivuje sa, pričom môže vzniknúť zápal. Ďalším následkom škodlivín je oxidačný stres, pri ktorom spôsobuje nadbytok nestabilných molekúl v tele poškodenie alebo smrť inak zdravých buniek, alebo zmeny v DNA. Tieto reakcie môžu podnietiť aktivitu tzv. onkogénov, ktoré môžu prispieť k vzniku rakoviny. Tím Pavla Rössnera má v pláne sa na tieto aspekty viac zamerať a skúmať zmeny v DNA a v ďalších bunkových molekulách, ktoré môžu pri spomínaných procesoch nastať.
Zdroj: TS AV ČR
(zh)
