Biologia, patofizjologia i regeneracja płucŚrodowisko, tytoń i choroby zawodowe

Jak smog zaburza równowagę odpornościową – nowe badania z Korei Południowej

Aktywacja NRF2 i stres oksydacyjny jako mechanizmy zapalne w płucach narażonych na pył

Zanieczyszczenie powietrza stanowi istotne zagrożenie dla zdrowia publicznego na całym świecie – ponad 90% ludzi oddycha powietrzem, którego jakość przekracza normy bezpieczeństwa ustalone przez Światową Organizację Zdrowia. Szczególnie niebezpieczne są pyły zawieszone, zarówno drobne (PM2.5), jak i grube (PM10), które mogą przenikać głęboko do płuc, a nawet do krwiobiegu. Choć związek między zanieczyszczeniem powietrza a chorobami układu oddechowego jest dobrze udokumentowany, mechanizmy zaburzania odpowiedzi immunologicznej w płucach przez cząstki pyłu pozostawały dotąd niejasne.

W najnowszym badaniu zespół naukowców pod kierownictwem profesora Changwana Honga z Wydziału Medycznego Uniwersytetu Narodowego w Pusan (Korea Południowa) przeanalizował, jak długotrwała ekspozycja na pyły zawieszone wpływa na równowagę immunologiczną w płucach. „Nasze badanie pokazuje, w jaki sposób przewlekła ekspozycja na cząstki pyłu (PM10 i PM2.5) indukuje szkodliwe, alergiczne reakcje immunologiczne typu TH2 w płucach poprzez aktywację stresu oksydacyjnego i szlaku sygnałowego NRF2” – wyjaśnia prof. Hong. Artykuł został opublikowany online 8 kwietnia 2025 roku i ukazał się w tomie 82 czasopisma Redox Biology 1 maja 2025 roku.

W badaniu na modelu zwierzęcym myszy codziennie narażano na działanie PM10 i PM2.5 przez 16 tygodni. Po zakończeniu eksperymentu przeanalizowano tkankę płucną, osocze oraz profil komórek odpornościowych, aby ocenić wpływ cząstek pyłu na zdrowie płuc i funkcję immunologiczną. U zwierząt narażonych na pyły zaobserwowano wyraźne oznaki zapalenia płuc, w tym pogrubienie ścian pęcherzyków, nacieki komórkowe oraz włóknienie tkanki. Zmiany te były bardziej nasilone w grupie eksponowanej na drobniejsze cząstki PM2.5, które docierają do głębszych partii płuc.

Dodatkowo, u myszy stwierdzono istotne przesunięcie równowagi immunologicznej – odpowiedzi typu TH1 (związane z mechanizmami ochronnymi) zostały osłabione, podczas gdy odpowiedzi typu TH2 uległy nasileniu. Zaobserwowano podwyższone poziomy cytokin, takich jak IL-4, IL-5 i IL-13, oraz wzrost stężeń immunoglobulin IgE i IgG1 – charakterystycznych dla astmy i stanów zapalnych o podłożu alergicznym. Wyniki te sugerują, że długotrwała ekspozycja na pyły zawieszone przesuwa równowagę immunologiczną w kierunku reakcji alergicznych.

To przesunięcie było ściśle powiązane z aktywacją szlaku NRF2 – kluczowego regulatora stresu oksydacyjnego. Choć NRF2 zazwyczaj działa ochronnie wobec czynników środowiskowych, jego przewlekła aktywacja wydaje się nasilać stan zapalny. „To mechanistyczne powiązanie wyjaśnia, dlaczego zanieczyszczenie powietrza może zaostrzać astmę i inne choroby alergiczne – identyfikujemy NRF2 jako głównego sprawcę tej zmiany” – podkreśla prof. Hong.

Badanie rzuca światło na molekularne mechanizmy wpływu zanieczyszczenia powietrza na układ oddechowy i odpornościowy. Powiązanie aktywacji NRF2 z przeprogramowaniem odpowiedzi immunologicznej wskazuje na potencjalne nowe cele terapeutyczne – zarówno w postaci przeciwutleniaczy, jak i leków regulujących aktywność NRF2.

„Nasze wyniki sugerują, że strategia polegająca na ograniczaniu stresu oksydacyjnego lub modulacji aktywności NRF2 może okazać się skuteczna w leczeniu lub zapobieganiu zapaleniom alergicznym indukowanym przez zanieczyszczenia, takim jak astma” – podsumowuje prof. Hong.

Podsumowując, badanie dostarcza nowego, pogłębionego zrozumienia wpływu zanieczyszczenia powietrza na układ odpornościowy i wzmacnia argumenty za zaostrzeniem norm jakości powietrza w celu ochrony populacji szczególnie wrażliwych.

Źródło: Redox Biology, Particulate matter exposure induces pulmonary TH2 responses and oxidative stress-mediated NRF2 activation in mice
DOI: 10.1016/j.redox.2025.103632

Mirosław Wójcik

Mirosław Wójcik - redaktor naczelny Pulmonologiczny.pl, twórca i redaktor naczelny portalu „Oddech Życia” oraz koordynator grupy MedyczneMedia.pl. Specjalizuje się w redakcyjnym opracowywaniu informacji dotyczących pulmonologii, mukowiscydozy i innych chorób rzadkich układu oddechowego, nowych leków i technologii medycznych, badań klinicznych oraz rozwoju eksperymentalnych metod leczenia. Autor licznych materiałów opartych na publikacjach naukowych, doniesieniach konferencyjnych i komunikatach instytucji medycznych; zajmuje się również tłumaczeniem i opracowywaniem zagranicznych materiałów naukowych i prasowych. W latach 2007-2014 redaktor naczelny internetowego dziennika naukowego „BIOLOG”. Członek Polskiego Towarzystwa Chorób Płuc, European Cystic Fibrosis Society oraz Polskiego Towarzystwa Alergologicznego (PTA). Prezes Fundacji Oddech Życia.

Podobne artykuły

Back to top button