V Konferencja naukowa im. gen. bryg. Wojciecha Lubińskiego rozwojem uogólnionego stresu oksydacyjnego. Na uruchomioną kaskadę reakcji nakładają się zmiany reologiczne krwi sprzyjające zakrzepicy, zaburzeniom rytmu serca, ostrym zdarzeniom naczyniowym zarówno poprzez niestabilność blaszki miażdżycowej, jak i długoterminowe przyczynianie się do rozwoju miażdżycy. Dodatkowe znaczenie ma zaburzenie równowagi układu autonomicznego wynikające z interakcji PM z neuronowymi łukami odruchowymi.
Stan zapalny i stres oksydacyjny Wykładnikami zwiększonego ryzyka wystąpienia zdarzeń sercowo‑naczyniowych, dla których wykazano ścisłą korelację z ekspozycją na zanieczyszczenia PM, były przede wszystkim parametry stanu zapalnego oraz uszkodzenia śródbłonka: białko C‑reaktywne (CRP) [13-15], fibrynogen [16], interleukina 6 (IL‑6) [17-21] oraz cząsteczki adhezyjne – ICAM‑1 (intracellular adhesion molecule‑1) i VCAM‑1 (vascular cell adhesion molecule‑1), występujące zarówno na powierzchni komórek, jak i w postaci rozpuszczonej w surowicy. Zwiększenie stężenia IL‑6 wiąże się ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia incydentów sercowych i zgonu [19-21]. Stężenie w surowicy IL‑6, IL‑1 oraz czynnika stymulacji kolonii makrofagów i granulocytów jest zwiększone u zdrowych mężczyzn po ekspozycji na zwiększenie zanieczyszczeń powietrza związane z pożarami lasów oraz in vitro po ekspozycji ludzkich makrofagów na PM10 [22]. Pod wpływem krótkoterminowego narażenia na zanieczyszczenia powietrza dochodzi do zwiększenia we krwi obwodowej liczby płytek i PMN (polymorphonuclear leukocytes) [23,24]. W badaniach na zwierzętach wykazano, że ekspozycja na cząstki spalin diesla (diesel exhaust particles – DEPS) stymuluje szpik kostny do uwolnienia tych komórek do krwiobiegu [25]. W przeprowadzonym w Bostonie badaniu Traffic‑Related Air Pollution [26] wykazano korelację pomiędzy ekspozycją na zanieczyszczenia związane z ruchem ulicznym a zwiększeniem stężenia fibrynogenu, leukocytów i płytek krwi. Kolejnym powiązanym z powyższym mechanizmem patogenetycznym jest uogólniony stres oksydacyjny [27], powodujący oksydatywną modyfikację lipoprotein, kwasów nukleinowych i innych składników ustrojowych. Zdolność do takiego działania PM jest prawdopodobnie związana z ich składem, zwłaszcza z zawartością metali przejściowych, takich jak cynk, miedź i żelazo [28]. Wdychanie zanieczyszczeń powietrza zawierających między innymi najdrobniejsze pyły węgla kamiennego, DEPS [29], PM2,5, O3 i dym papierosowy powoduje lokalne zapalenie i stres oksydacyjny [30-37], a występowanie rozpuszczalnych metali przejściowych w PM nasila uogólnioną odpowiedź zapalną [38]. W kalifornijskim badaniu ustalono odwrotną korelację między ekspozycją na PM a aktywnością dysmutazy ponadtlenkowej zawierającej miedź i cynk oraz homocysteiny [39]. Indywidualne 12
narażenie na stężone PM2,5 w otoczeniu jest również związane ze zwiększonym poziomem markerów oksydacji lipidów i białek krwi [40]. Oksydatywna modyfikacja lipoproteiny o małej gęstości (LDL) skutkuje jej niekontrolowanym usuwaniem przez receptory na powierzchni makrofagów, co przyczynia się do rozwoju wczesnych zmian miażdżycowych (komórek piankowatych).
Miażdżyca i ostre incydenty wieńcowe Zapalenie ogólnoustrojowe sprzyja zarówno długoterminowemu rozwojowi miażdżycy, jak i nagłym zdarzeniom sercowo‑naczyniowym w obserwacji krótkoterminowej w wyniku ostrej niestabilności blaszki miażdżycowej. Stan zapalny upośledza funkcję śródbłonka u osób z rozpoznaną chorobą wieńcową [41] i bezpośrednio przyczynia się do rozwoju miażdżycy de novo między innymi poprzez nasilone powstawanie komórek piankowatych, ekspresję cząsteczek adhezyjnych, rekrutację monocytów do ściany tętnicy, stymulację prozakrzepowych czynników tkankowych oraz zmniejszoną aktywność syntazy NO [42]. Czynnikami ryzyka rozwoju miażdżycy, zawału serca, udaru i zakrzepicy u osób eksponowanych na zanieczyszczenia związane z ruchem ulicznym są przede wszystkim cząsteczki węgla organicznego i nieorganicznego [43,44]. W badaniu Pekannen i wsp. [45] obserwowano istotny związek pomiędzy maksymalnym obniżeniem odcinka ST podczas submaksymalnej próby wysiłkowej a narażeniem na PM w okresie ponad 2 dni przed badaniem. Znaczące zależności zidentyfikowano również między wystąpieniem objawów a ostrą (okres 2 godzin przed wystąpieniem objawów) i podostrą (średnie kilkudniowe) ekspozycją na PM2,5 [1]. U pacjentów z miażdżycą ostry zespół wieńcowy może zostać wywołany poprzez zmniejszenie perfuzji mięśnia sercowego w wyniku nagłego skurczu tętnicy lub destabilizacji blaszki miażdżycowej z towarzyszącą dysfunkcją śródbłonka.
Uszkodzenie śródbłonka Mechanizmy promujące rozwój miażdżycy są nierozerwalnie związane z uszkodzeniem śródbłonka. Prawdopodobne ostre ogólnoustrojowe zapalenie i stres oksydacyjny są odpowiedzialne za wyzwalanie dysfunkcji śródbłonka prowadzące do zwężenia światła naczyń [46]. Ostatnie badania nad wpływem PM wykazały upośledzenie czynności śródbłonka ocenianej za pomocą ultrasonograficznego pomiaru zdolności tętnicy ramiennej do zwiększania światła naczynia w odpowiedzi na przekrwienie (flow mediated dillatation – FMD) [47] czy wydalania albuminy z moczem (mikroalbuminuria) [48,49]. Innym markerem wskazującym na czynność śródbłonka jest czynnik von Willebranda [50]. Jego aktywność zwiększa się po eksperymentalnej dwugodzinnej LEKARZ WOJSKOWY 1/2016