Fijn stof en slagaderverkalking: een studie bij personen met diabetes

Luchtvervuiling bestaat uit een mengsel van gassen, zoals ozon, en fijne stofdeeltjes. Ondanks de duidelijk afgenomen luchtvervuiling in de laatste 30-40 jaar, wordt sinds het begin van de jaren negentig systematisch aangetoond dat er een verband bestaat tussen de concentraties van inhaleerbare stofdeeltjes in de lucht en negatieve effecten op de gezondheid. Fijn stof bestaat uit deeltjes met verschillende grootte, verschillende herkomst en dus met verschillende samenstelling. Fijn stof bestaat o.a. uit koolstofhoudende deeltjes, die ontstaan door verbranding, maar ook natuurlijke deeltjes, waaronder zeezout, kunnen deel uitmaken van het fijn stof mengsel.

Lotte Jacobs, Tim Nawrot, Ben Nemery
Eenheid voor Longtoxicologie, K.U.Leuven

Vorming van fijn stof

Deeltjes worden onder de gemeenschappelijke noemer “particulate matter” (PM) ondergebracht. PM wordt ingedeeld volgens de grootte van de deeltjes. Deeltjes met een diameter kleiner dan 10 micrometer (µm) kunnen door de mens worden ingeademd. Daarom wordt dit bestanddeel van fijn stof meestal gemeten. Tegenwoordig houdt men ook rekening met PM2.5 of deeltjes met een diameter kleiner dan 2.5 micrometer, welke dieper in de luchtwegen geraken.

Studie bij personen met diabetes

Bij mensen met luchtwegaandoeningen en hart- en vaatziekten bevordert en verergert fijn stof de klachten1 en fijn stof belemmert de ontwikkeling van de longen bij kinderen2. In verschillende studies werd aangetoond dat mensen met diabetes gevoeliger zijn voor de effecten van fijn stof.3 Daarom voeren we een studie uit bij diabetespatiënten waarbij we kijken naar het effect van fijn stof op de ontwikkeling van slagaderverkalking.

Slagaderverkalking of atherosclerose is een ziekte die plaques veroorzaakt in de grote en middelgrote bloedvaten. De belangrijkste factoren die een rol kunnen spelen in het ontstaan van deze plaquevorming zijn roken, diabetes, hoge bloeddruk en verhoogde cholesterol. Gedurende tientallen jaren worden de plaques groter en neemt het aantal toe, zonder dat de patiënt er iets van merkt. Door de groei van de plaques, kunnen de bloedvaten vernauwen. Een ander risico is dat er een bloedklonter wordt gevormd op de plaques, die vrijkomt en de bloedvaten volledig kan verstoppen. Dit kan o.a. leiden tot een hartinfarct of een herseninfarct.
De hoeveelheid geoxideerde LDL (low density lipoprotein) deeltjes aanwezig in het bloed, is een maat voor de ontwikkeling van atherosclerose. We bestudeerden bij personen met diabetes in hoeverre geoxideerd LDL wordt beïnvloed door luchtverontreining en het wonen in de buurt van grote verkeerswegen (N en E-wegen).

Methodologie

Op de diabetesconsultatie van het UZ Leuven werden patiënten uitgenodigd om deel te nemen aan onze studie. De personen die bereid waren om deel te nemen, vulden een vragenlijst in. Hierin vroegen we naar hun levensstijl, welke medicatie ze gebruikten, of er in hun omgeving veel werd gerookt, …Er werd van elke deelnemer een bloedstaal afgenomen, waarin we het aantal geoxideerd LDL deeltjes bepaalden. Vervolgens voerden de deelnemers een “sputuminductie” uit. Hierbij werd door de patiënt een zoutoplossing ingeademd. Dat lokt het ophoesten van fluimen met cellen uit de luchtwegen uit, die werden opgevangen voor het verdere onderzoek.,

Figuur 1: Longcellen met geen (links), weinig (midden) en veel (rechts) koolstofpartikels

Op de dag van het onderzoek werd het fijn stof in de lucht binnen en buiten het ziekenhuis gemeten met een draagbare fijn stof meter. Hiermee schatten we het effect van de recente, kortstondige blootstelling aan fijn stof. Kleine stofdeeltjes kunnen tot diep in de longen doordringen en worden daar verwijderd door cellen die aanwezig zijn in de longen. In deze cellen, macrofagen genoemd (die werden verkregen door sputuminductie), telden we het aantal koolstofdeeltjes, dit is een maat voor langdurige blootstelling aan fijn stof (zie figuur1).

Resultaten

Figuur 3: Associatie tussen het aantal geoxideerd LDL deeltjes in het bloed en het aantal koolstofdeeltjes in de longcellen

Uit onze resultaten blijkt ten eerste dat mensen die dichter bij een drukke weg wonen, meer koolstofdeeltjes in de longcellen hebben. Dit wijst erop dat de koolstoflading in longcellen een merker is voor blootstelling aan fijne stofdeeltjes.

Vervolgens zagen we dat diabetespatiënten met meer koolstofdeeltjes in de longcellen, meer geoxideerde LDL deeltjes in het bloed hadden (figuur 3). Dit kan erop wijzen dat mensen die gedurende een langere tijd meer worden blootgesteld aan fijn stof, meer kans hebben op de ontwikkeling van slagaderverkalking. Bovendien vonden we ook een positieve associatie tussen het aantal geoxideerde LDL deeltjes en het wonen dicht bij een drukke weg.

Conclusie

Onze studie geeft aan dat de opstapeling van fijne stofdeeltjes in longcellen een sterke indicator is voor blootstelling aan gemiddeld hogere waarden van luchtverontreiniging en geassocieerd is met processen die verband houden met slagaderverkalking.

Referenties