Zrak koji dišem

Izvor fotografije: Prometej.ba

Sama činjenica da nanočestice mogu prevazilaziti barijere krv-mozak, placenta-fetus treba biti upozorenje da su ekološki problemi ujedno i naši vlastiti zdravstveni problemi

Placenta, odnosno posteljica, privremeni je organ u tijelu žene, koji predstavlja prirodnu kompleksnu barijeru između majke i fetusa tokom cijele trudnoće. Kod placente razlikujemo fetalnu stranu placente koja je napravljena od istog tkiva koje formira fetus i maternalnu stranu placente koja je napravljena od tkiva majčinog uterusa. Oksigen i hranjive tvari neophodne za razvoj fetusa prelaze od maternalne do fetalne strane placente i prenose se fetusu putem pupčane vrpce. Tzv. otpadni produkti fetusa vraćaju se natrag obrnutim putem. Poveznica je dakle, polupropustljiva membrana smještena između fetalne i maternalne strane. Placenta filtrira supstance koje mogu biti štetne za bebu. Prvobitno se smatrala inpenetrabilnom barijerom za ksenobiotike, ali je dokazano da alkohol, droge i lijekovi ipak mogu proći barijeru i doprijeti do samog fetusa.

16. septembra 2019. godine objavljeno je naučno istraživanje koje je obuhvatilo uzorak analize placenti sa pet prijevremenih poroda i dvadeset i tri placente s poroda u okviru predviđenih termina. To je prvo istraživanje do sada koje pruža direktan dokaz da čestice zagađenja zraka mogu dospijeti u fetalni dio placente. Profesor Jonathan Grigg, vodeći ekspert kada su u pitanju utjecaji zagađenja zraka na zdravlje djece, sa Queen Mary Univerziteta u Londonu, izjavio je: “Postoje veoma jaki epidemiološki dokazi da je izloženost majke česticama zagađenja zraka povezana sa štetnim ishodima trudnoća kakav je pobačaj.“ Profesor Andrew Shennan, sa King's koledža u Londonu, također je izjavio: “Male štetne čestice koje majka inhalira mogu uzrokovati bolesti povezane sa placentom tako da je nalazak štetnih čestica ugljika u placenti jako zabrinjavajući. Njihovi mogući utjecaji na bebu, a i majku, zahtijevaju dalja istraživanja.“

No, o čemu se zapravo radi najbolje se ogleda u sljedećem. Naime, transfer čestica, posebice nanočestica, kroz placentu spominjan je nerijetko, ali ta tvrdnja nije nalazila značajnije čvrsto naučno uporište. U članku pod nazivom „Karbonske čestice iz ambijenta dosežu fetalnu stranu ljudske placente“[1] autori pružaju nova saznanja, navodeći da je u ljudskoj placenti zabilježeno prisustvo čestica crnog karbona, dobijenog sagorijevanjem. U članku se takođe navodi da su placentalne nakupine karbonskih čestica povezane sa majčinom rezidencijalnom izloženošću zagađenju tokom trudnoće (0.63-2.42 μg/m3) kao i da njihova lokacija sa fetalne strane placente sugeriše da ambijentalne čestice mogu da se transportuju prema samom fetusu predstavljajući potencijalni mehanizam koji objašnjava štetan utjecaj na zdravlje usljed zagađenja već od tzv. ranog života. Fetalni razvoj kritični je prozor u svijet s „izloženošću povezanim“ bolestima, iz razloga što etiologija same bolesti kod odraslih može imati fetalno porijeklo i biti pripisana štetnim ekološkim utjecajima iz perioda bivstvovanja u uterusu. Koncept ovakve uzročnosti poznat je i kao Barkerova hipoteza.[2] Ambijentalna vanjska zagađenost zraka svakako je štetan ekološki utjecaj u ovom kontekstu.[3],[4]

Brojna su dosadašnja istraživanja pokazivala povezanost između prenatalne izloženosti zagađenom zraku i negativnih ishoda rođenja, primjera radi sagorijevanjem dobijene PM čestice, uključujući karbonske čestice, direktno su povezane sa niskom porođajnom težinom djeteta [5],[6] kao i sa prijevremenim porođajem,[7],[8] te intrauterinom restrikcijom rasta [9],[10]. Još uvijek nije u potpunosti razjašnjeno na koje to načine tačno su štetni utjecaji provocirani kod samog fetusa iako su predloženi brojni mehanizmi koji to objašnjavaju. Danas se i direktni (kakvi su primjera radi intrauterine inflamacije) i indirektni (kakvi su primjera radi translokacija i transfer različitih čestica tokom trudnoće) smatraju gotovo jednako štetnima. U ovom konktekstu dakle jasno je, te je kroz brojna istraživanja i naučno dokazano, da udisanje štetnih čestica rezultira zdravstvenim problemima koji imaju daleko veće i dalekosežnije zdravstvene posljedice od onih po sama pluća, te generalno govoreći respiratorni sistem.

Širom svijeta, brojne su studije najprestižnijih institucija koje jasno i nedvojbeno u korelaciju dovode dugoročnu visoku, srednju i umjerenu izloženost PM česticama [11] sa brojnim bolestima, kognitivnim sposobnostima itd. Međutim, Maher i saradnici su utvrdivši prisustvo sagorijevanjem dobijenih nanočestica, uključujući karbonske čestice, zagađenog zraka u frontalnim korteksima pri autopsijama mozgova koje su izvodili dali jedan od prvih uvida kada su u pitanju translokacije čestica unutar ljudskog organizma. Karbonske čestice zagađenog okoliša pronađene su i u urinu zdrave djece [12] pokazujući sveprisutnost ovog ekološkog kontaminanta koji ima sposobnost da dosegne različite sisteme organa. S tim u skladu se i pojavilo pitanje do kojih to udaljenih, pa i privremenih, organa kakav je npr. placenta, karbonske čestice mogu dosezati i taložiti se sistemskom cirkulacijom. Većina istraživanja koja su se provodila bila su ograničena na in vitro ćelijske strukture, ex vivo modele i istraživanja na životinjama zbog čega se počelo značajnije razmatrati kako na temelju stvarnih životnih uvjeta isto sprovesti na ljudskim placentama. Istraživanje na koje se u ovom tekstu referira, pretpostavlja metod za detekciju karbonskih čestica baziran na nežarećem izlaganju bijelom svijetlu kroz femtosekundnu pulsnu iluminaciju [13], te je izvedeno na placentama prikupljenim po okončanju porođaja, kao i na prijevremenim izbačenim placentama spontano okončanih trudnoća. U oba slučaja je i kod tzv. prijevremenih i „on term“ placenti, sa obje strane i sa fetalne strane placente, kao i sa maternalne strane, kod svih analiziranih i posmatranih placenti potvrđeno prisustvo karbonskih čestica. Čak je i nivo nakupina ovih čestica u placentama dobijenim nakon porođaja povezan sa rezidencijalnom izloženošću majki zagađenju zraka tokom perioda gestacije što u principu znači da se ambijentalne čestice mogu transferisati kroz placentu kao barijeru prema samom fetusu čak i u ranim stadijima trudnoće što ide u prilog hipotezi da su direktni utjecaji i efekti inducirani prisustvom čestica sagorijevanja u najmanju ruku barem dijelom odgovorni za posmatrane štetne utjecaje na zdravlje već od perioda tzv. ranog života. Kako bi se evaluirala intravarijabilnost (unutar jedne biopsije) i intervarijabilnost (između različitih biopsija) placentalnog tkiva, rutinski su prikupljani i analizirani biopsijski uzorci od tri različite majke uključene u projekat „Okolišni utjecaj na rano starenje“ s ciljem utvrđivanja nakupina karbonskih čestica. Pri tome nije bilo značajnijih razlika kod sve tri majke u količini nakupina čestica posmatranih između 4 biopsije sa fetalne placente. S druge strane uočene su značajne razlike između količine nakupina sa fetalne i maternalne placente.

Placentalne nakupine karbonskih čestica i izloženost majke zagađenju zraka tokom trudnoće

Kako bi se proučila veza između izloženosti majke štetnim utjecajima zagađenja vazduha tokom trudnoće, konkretno izloženosti PM odnosno karbonskim česticama u toku trudnoće i između akumulacije istih čestica u njihovim placentama, skrinirana su placentalna tkiva 10 majki sa niskim i 10 majki sa visokim stepenom rezidencijalne izloženosti. Prisustvo karbonskih čestica je zabilježeno u svim posmatranim placentama sa prosječnim udjelom čestica od 0.95×10(0.66×104) i 2.09*10(0.9×104) po mm3 za tzv. nisko i visokoizložene majke, respektivno. Placentalne nakupine čestica bile su pozitivno povezane sa majčinom rezidencijalnom izloženošću tokom cijele trudnoće (Pearson: r = 0.55; P = 0.012 i odgovarajuća Spearman r = 0.43; P = 0.06). Za priraštaj svakih 0.5 µg po m3 tokom rezidencijalne izloženosti u trudnoći zabilježen je porast od +0.45 × 104 čestica po mm3 (95% CI: 0.11 × 104 to 0.80 × 104P= 0.012) odnosno zabilježeno je 38.5% više placentalnih nakupina karbonskih čestica. Na temelju određivanja veličine identifikovanih čestica/agregata nađeno je da kod svih majki veće čestice variraju u opsegu između 1.00 i 9.78 µm i da se sastoje od mnogobrojnih različitih manjih čestica koje su translocirane majčinom cirkulacijom do udaljenih lokacija unutar fetalnog placentalnog tkiva. Korelacija između placentalnih nakupina karbonskih čestica i rezidencijalne izloženosti majke istima tokom trudnoće bila je prosječna tokom cijelog istraživanja.

Nakupine karbonskih čestica u „prijevremenim posteljicama“

Kako bi se istražila sposobnost karbonskih čestica da dosegnu placentu tokom ranih i kritičnih stadija trudnoće, pet placenti od spontanih prijevremenih, ranih porođaja odnosno pobačaja skrinirane su na nakupine karbonskih čestica. Prisustvo istih zabilježeno je u svih pet placenti sa medijanom čestica koja iznosi između 0.45 × 104 (0.16 × 104) i 0.96 × 104 (0.46 × 104) čestica po mm3. Dakle, čestice zagađenja zraka, nađene su sa fetalne strane svih analiziranih i posmatranih placenti indicirajući da su nerođene bebe direktno izložene ugljičnim česticama kao produktima izduvnih gasova automobila i sagorijevanja goriva. Ovo istraživanje prvo je koje pokazuje da placentalna barijera može biti penetrirana čak česticama koje majka udiše. Hiljade dijelova ovakvih čestica pronađene su po svakom kubnom milimetru tkiva apsolutno svake placente koja je analizirana. Istim istraživanjem je takođe ponovno utvrđena poveznica između izloženosti zagađenom zraku majke sa povećanom stopom pobačaja, prijevremenih rođenja, kao i sa niskom porođajnom težinom beba. Istraživanje takođe sugeriše da čak i same čestice mogu biti uzrok ovakvih problema, a ne isključivo inflamatorni odgovor koji zagađenje stvara u tijelima majki. Šteta koju ovakvo zagađenje nanese fetusima ima dugoročne posljedice, a sam profesor Tim Navrot sa Hasselt Univerziteta u Belgiji koji je vodio istraživanje izjavio je: “Ovo je najranjiviji period života. Svi sistemi organa su tek u razvoju. Za zaštitu budućih generacija koje dolaze, mi moramo reducirati rizike kojima ih izlažemo.“

On je takođe naveo kako Vlade imaju odgovornost i obavezu da utiču na smanjenje zagađenja zraka, ali i da se svijest ljudi mora promijeniti na način da ako je moguće izbjeći i samo jednu prometnu ulicu kada hodamo, onda to zaista i učinimo. Opsežan globalni pregled zaključuje da zagađenje zraka može oštetiti svaki organ i ćeliju u ljudskom organizmu. Sama činjenica da nanočestice mogu prevazilaziti barijere krv-mozak, placenta-fetus treba biti upozorenje da su ekološki problemi ujedno i naši vlastiti zdravstveni problemi. No zašto onda ekološki problemi nisu naš najveći prioritet, postavlja se pitanje. Zašto vlada ne radi svoj posao. Da li domaću naučnu zajednicu zanima na koji način zagađenje utiče na trudnice u primjerice Tuzli, Lukavcu ili Sarajevu. Zapita li se bilo ko od naše političke elite o potencijalnim zdravstvenim problemima najosjetljivije i najranjivije populacije. Kakve bismo rezultate dobili ukoliko bismo se bavili „domaćim posteljicama“.

Domaće posteljice i zagađenje

Prema istraživanju „Centra za ekologiju i energiju“ pod nazivom “Uticaj postojećih i planiranih termoelektrana u tuzlanskom regionu na zdravlje stanovništva“, emisije polutanata posebno prelaze granične vrijednosti kada su u pitanju PM2.5 čestice koje se, kako je već spomenuto, smatraju ključnim pokazateljima kvalitete zraka i determinantama zdravlja. U izvještaju se također navodi i da su emisije SOznačajno prekoračene tijekom cijele godine dok emisije istog u većem dijelu Evrope gotovo da nisu zastupljene u značajnoj mjeri i da se na nivou cijele Evrope ne mogu porediti primjerice sa Tuzlom. Istraživanja Europske agencija za zdravstvene rizike (HRAPIE) i Svjetske zdravstvene organizacije (SZO) su ujednačena i potvrđuju da zagađenje zraka ima značajan negativan uticaj na zdravlje i razvoj karcinoma, a međunarodna agencija za istraživanje o karcinomima (IARC) je i potvrdila da zagađenje zraka priprada kancerogenicima grupe 1 koji su svakako odgovorni za skraćenje životnog vijeka, povećan broj hospitalizacija pacijenata sa respiratornim i kardiovaskularnim tegobama i bolestima. Jedan dio istraživanja CEE bavio se uticajem trenutne izloženosti aerozagađenju na zdravlje stanovnika tuzlanske regije. Prema tom izvještaju: “Prema evropskoj metodologiji utvrđeno je da termoelektrana Tuzli u 2013. godine uzrokuje gubitak oko 4.900 godina života, 131.000 izgubljenih radnih dana i preko 170 hospitalizacija zbog srčanih i respiratornih bolesti. Iako se predviđa da će emisije novog pogona biti niže, ipak će aerozagađenje u regionu imati dugo trajanje. Zato analiza u ovom istraživanju obuhvata period od 2015. do 2030. godine. Očekuje se da će nivo ekonomske štete iznositi od 810 miliona EUR, te gubitak od 39.000 godina života. Pored toga, često oboljevanje od hroničnog bronhitisa, hospitalizacije i značajan broj izgubljenih radnih dana. Tabela koja slijedi pokazuje uticaj izloženosti stanovnika aerozagađenju na zdravlje u tuzlanskoj regiji, na godišnjem nivou. Polazi se od činjenice da rezultati monitoringa zraka u općini Tuzla i Banovići predstavljaju pouzdane pokazatelje. Analiza se zasniva samo na izloženosti malim česticama (PM2.5), ne isključujući dodatni učinak ostalih zagađivača. Na godišnjem nivou procjenjuje se gubitak od 61 milion EUR (cijene su prilagođene situaciji u Bosni i Hercegovini). Nije bilo moguće procijeniti specifični učinak termoelektrana na lokalno stanovništvo, obzirom da bi to zahtijevalo dodatno, detaljno modeliranje disperzije.

Osvrnemo li se na emisije NOpolutanta, samo Blokovi 3, 4, 5 i 6 proizvode 9.843 tone istoga godišnje. Projekcije su da bi se izgradnjom novog Bloka 7 ta emisija svela na 1.316 tona godišnje. „Posljedice NOx (kroz formiranje sekundarnih azotnih aerosola) i iz direktnih emisija PM2.5 stvaraju oko 20% ukupnih uticaja pogona 3-6 na zdravlje (ovaj dio izvještaja odnosi se na 2013. godinu). Za predloženi Blok 7, dodatak tuzlanskoj elektrani predstavlja emisija NOx za koju se smatra da će biti dominantna, sa uticajem na zdravlje od 56%.“ Odemo li dublje u analizu i načinimo li jednostavan pregled emisija polutanata zraka za Tuzlu konkretno, došli bismo lako do zaključka da je rezidencijalna izloženost PM2.5 aerozagađenju jedne tuzlanske trudnice drastično veća u poređenju sa trudnicom iz istraživanja o kojem sam pisala.

I? – šta sad. Tako nam je, kako nam je, reći će prosječan građanin/ka, ne možemo mi mnogo uticati na to kakav će zrak biti. No činjenica je da možemo. Utopijski možda zvuči, ili čak don kihotski, ali institucionalno se može izvršiti pritisak na naše predstavnike u vlasti. Možemo zahtijevati kažnjavanje/gašenje onih pogona koji ne ispunjavaju uvjete za izdavanje okolinskih dozvola, zahtijevati značajno veće subvencije za prelazak građanstva na alternativne izvore energije, vršiti kontrolu emisija aerozagađivača i sukladno tome kažnjavati odgovorne, zahtijevati usklađivanje sa evropskim normama, preusmjeriti sredstva od naknade za zagađenje od TE Tuzla isključivo u svrhe borbe protiv aerozagađenja umjesto u svrhe „popunjavanja budžetskih rupa“, zahtijevati rigoroznije tehničke provjere vozila na cestama, na kraju krajeva možemo se sudski sukobiti s pojedinim zagađivačem i državom, protestirati, opstruirati, čitav svijet alarmirati, samo je problem što za bilo što takvo niti imamo građanske hrabrosti, niti volje, niti želje, ma koliko to poražavajuće bilo priznati. U međuvremenu ćemo da gledamo vazduh koji dišemo njuškajući koliko smrdi kroz zatvorene prozore i vrata kupujući filtere za masno, kreditom, plaćene prečistače i ovlaživače zraka dok koristimo nebulizator, pogodan za čitavu porodicu, ne bi li nam respiratorni sistem 13. 1. 2021. „došao sebi“, moleći se ko čemu voli da su nam gume dovoljno dobre, put prohodan, a džep dovoljno popunjen, da makar za vikend odlepršamo na čitavih 1000 m nadmorske visine ne bi li napokon ugledali nebo i udahnuli zrak. Čist zrak.

Autorica: Jasmina Alić Zeć, Prometej.ba


[1] „Ambient black carbon particles reach the fetal side of human placenta“ (Bove, 2019)

[2] Barker, D.J. Fetal origins of coronary heart disease, BMU 311, 171-174 (1995)

[3] Deng, Q. et al. Association of outdoor air pollution and indoor renovation with early childhood ear infection in China, Chemosphere 169, 288-296 (2017)

[4] Lamichhane, D. K., Leem, J. H, Lee. J, Kim. H. A meta analysis of exposure to particulate matter and adverse birth outcomes .Environ. Health Toxical 30 (2015)

[5] Pedersen, M. et al. Ambient air pollution and low birthweight: European cohort study. Lancet Respir. Med. , 695-704 (2013)

[6] Slama, R. et al. Traffic-related atmosphere pollutants levels during oregnancy and offspring's term birth weight: a study relying on a land-use regression exposure model. Environ. Health Perspect. 115, 1283-1292 (2007)

[7] Ritz, B., Wilhelm, M., Hoggatt, K.I., Ghosh, J.K.C. Ambient air pollution and preterm birth in the enviromental and pregnancy outcomes study at the University of California, LA, Am. J., Epidemial. 166, 1045-1052

[8] Rudra, C. B, Williams, M.A., Shepard, L., koenig, J.Q, Schiff, M. A. Ambient carbon monoxide and fine particulate matter in relation to preeclampsia and preterm delivery in Western Washington State.Environ. Health Perspect. 119, 886-892 (2011)

[9] Liu, S., Krewski, D.,Shi, Y., Chen,Y., Burnett, R.T. Association between maternal exposure to ambient air pollutants during pregnancy and fetal growth restriction. J. Expo. Sci. Environ. Epidemiol. 17, 426-432 (2007)

[10] Winckelmans, E. et al fetal growth and maternal exposure to particulate air pollution. Environ. Res. 140, 611-618 (2015)

[11] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health

[12] Saenen, N. D. et al. Children's urinary enviromental carbon load. A novel marker reflecting residential ambient air pollution exposure. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 196, 873-881 (2017)

[13] Bove, H. et al. Biocompatiblelabel-free detection of carbon black particles by femtosecond puled laser microscopy. Nano Lett. 16, 3173-3178 (2016)