Metale, w szczególności nikiel i wanad, oraz cząstki siarczanów są tymi składnikami pyłu zawieszonego PM2.5, które w największym stopniu przyczyniają się do związku pomiędzy długotrwałą ekspozycją na zanieczyszczenia powietrza a hospitalizacjami pacjentów z astmą – wynika z najnowszego badania zespołu z Harvard T.H. Chan School of Public Health.
„Wiemy, że PM2.5 zwiększa ryzyko napadów astmy i hospitalizacji, ale te cząsteczki składają się z wielu związków, a dotychczas nie było jasne, które są najbardziej szkodliwe” – wyjaśnia autor korespondencyjny badania, prof. Joel Schwartz, specjalista epidemiologii środowiskowej. – „Nasze badanie pozwala wskazać konkretne składniki mieszanki PM2.5, które powinny być w pierwszej kolejności objęte działaniami kontrolnymi, aby poprawić rokowanie w astmie”.
Artykuł został opublikowany 29 sierpnia 2025 r. w American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.
Dotychczasowe analizy najczęściej skupiały się na wpływie pojedynczych zanieczyszczeń lub całości PM2.5. Zespół badawczy przyjął podejście pośrednie – zidentyfikował składniki PM2.5 i zbadał ich łączny wpływ na zaostrzenia astmy. W badaniu uwzględniono m.in. brom, wapń, miedź, węgiel elementarny, żelazo, potas, amon, nikiel, azotany, węgiel organiczny, ołów, krzem, siarczany, wanad i cynk. Dzięki algorytmom uczenia maszynowego oszacowano roczne stężenia tych związków w poszczególnych kodach pocztowych w USA, a dane o hospitalizacjach z powodu astmy (469 005 przypadków) uzyskano z baz stanowych obejmujących lata 2002–2016.
Po uwzględnieniu zmiennych zakłócających, takich jak temperatura zewnętrzna czy status socjoekonomiczny, wykorzystano metodę regresji ważonej sumy kwantylowej, aby określić udział poszczególnych składników PM2.5 w ryzyku hospitalizacji. Wyniki pokazały, że każdy wzrost o decyl w poziomie zanieczyszczeń wiązał się ze wzrostem liczby hospitalizacji o 10,6% wśród dzieci oraz o 8% w grupie dorosłych w wieku 19–64 lata. Największy wpływ miały nikiel, wanad, siarczany, azotany, brom i amon.
„Jeśli chcemy ograniczyć liczbę hospitalizacji z powodu astmy, to właśnie te źródła powinny być lepiej kontrolowane – a wiemy, jak to zrobić” – podkreśla Schwartz. – „Nikiel i wanad powstają podczas spalania oleju opałowego i ciężkich paliw stosowanych w dużych budynkach, natomiast siarczany są produktem spalania węgla. Możemy stosować filtry (scrubbery) w elektrowniach węglowych lub zastąpić węgiel mniej szkodliwymi paliwami, a także usuwać metale z olejów opałowych”.
Autorzy zaznaczają, że konieczne są dalsze badania oceniające wpływ poszczególnych cząsteczek PM2.5 na hospitalizacje z powodu astmy po krótkotrwałej ekspozycji.
Współautorami pracy z Harvard T.H. Chan School of Public Health byli również Bryan Vu, Xinye Qiu, Yijing Feng i Yaguang Wei. Badanie było finansowane przez National Institutes of Environmental Health Sciences, National Institutes of Health oraz National Center for Advancing Translational Sciences.
Źródło: American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Association of Annual Exposure to Air Pollution Mixture on Asthma Hospitalizations in the United States
DOI: 10.1164/rccm.202409-1853OC
