Rök från Kaliforniens dödligaste eldbränder i november förrades himlen när luften blev bland världens mest förorenade. Lägret har länge sedan släckts, men hälsoeffekterna från det lilla partikelformiga ämnet i röken, som tränger in i lungorna och slutligen i blodomloppet, kan hålla kvar i flera år. Ingen är överraskad när rök ger en ökning av akutbesök för astma eller andra andningsproblem.
Forskare för sårbarhet hos barn
Mer lurande inhalerar människor också skadliga fina partiklar som mäter mindre än 2.5 mikron, eller en femtedel av storleken på en partikel av damm eller pollen. Forskare har haft svårt att kvantifiera exponeringen för de små partiklarna när en rökig plommon rör sig genom ett område eller hur skadligt sprängningen av sådan luft kan vara.
Men det senaste arbetet tyder på att barn och spädbarn är särskilt utsatta för långvariga hälsoeffekter. En ny studie fann att exponering för höga halter av det lilla partikelformiga materialet, förkortat till PM2.5, försämrar barnets immunsystem.
Stanford University-forskarna testade blodet från 36-barn som exponerades för eldrök blåst in i Fresno i 2015 och fann förändringar i en gen involverad i utvecklingen och funktionen av T-celler, en viktig komponent i immunsystemet. Förändringen gjorde genen mindre kapabel att producera T-regulatoriska celler, vilket potentiellt sätter barnen större risk att utveckla allergier eller infektion. "T-reglerande celler fungerar som fredsbevarare i ditt immunsystem och håller allt på en jämn köl," säger Mary Prunicki, en allergiforskare och huvudförfattare. "Du har färre av dessa bra, friska immunceller när du utsätts för mycket luftföroreningar."
De rökutsatta Fresno-barnen hade också signifikant färre Th1-celler, en annan del av immunsvaret, jämfört med oexponerade barn. Kontrollerade bränder för att rensa underborsten, känd som föreskrivna brännskador, kan också orsaka hälsoeffekter. Trettiotvå barn som utsattes för rök från föreskrivna brännskador hade också immunförändringar, men effekten var inte lika stark som den var för barn som utsattes för eldbrand, visade studien.
Forskningen följde inte dessa barn för att se om deras förändrade immunsystem ledde till sämre hälsoresultat, men en pågående studie vid University of California, Davis, väcker några liknande problem.
Djurforskning för inandning av rökfisken
Den här fokuserade på rhesusmakaker som bor i en utomhushölje på California National Primate Research Center. Rhesus-apor födde på våren, så när löpeldrök blåste över mitten i juni och juli av 2008, exponerades babyapor för 10 dagar av PM2.5 som överskred 24-timmen luftkvalitetsstandard som fastställts av miljöskyddsverket.
Vid tre års ålder (ungdomar, enligt apa standarder), undersökte forskare 50 apor som hade utsatts för eldrök. De producerade mindre av ett immunrelaterat protein (interleukin 6 eller 8), jämfört med apor som inte utsattes för rök som spädbarn. Det proteinet utlöser inflammation för att bekämpa patogener.
En närmare undersökning av generna i en undergrupp av dessa tonåriga apor avslöjade också immunrelaterade genetiska förändringar. "Det är uppenbart att de toxiska ämnena i luftföroreningar har en permanent effekt på immuncellernas DNA," säger Lisa A. Miller, huvudutredare och immunolog vid UC Davis School of Veterinary Medicine. "Det är en förändring som stannar kvar i den cellen hela livet."
Svaren tycks vara specifika för ungdomar: Miller och hennes team såg inte betydande immunförändringar bland apor som exponerades för rök som vuxna. Även om de förändrade immunsystemen inte har lett till att aporna har fått fler infektioner, hade alla rökutsatta apor "mycket djupa förändringar" i lungstrukturen och minskad lungfunktion, säger Miller.
Nu nästan 10 år gamla visar aporna fortfarande samma immunförändringar. Rökaxponerade kvinnor har till och med vidarebefordrat några av dessa förändringar av deras avkommor. Apaforskningen är inte helt överförbar till människor. Till att börja med lever aporna utomhus, så de andas in röken så länge den kvarstår i luften. Men sammantaget antyder de två studierna att små partiklar inte bara påverkar lungorna. ”Det pekar forskare i en riktning för att undersöka effekterna av eldrök på immunsystemet. Det är en viktig väg att tänka på, säger Colleen Reid från University of Colorado Boulder, där hon undersöker hälsoeffekterna av eldbrand. Hon deltog inte i studierna.
Hälsorisker av global klimatförändring
I takt med att globala klimatförändringar drivs med större och svårare eldbränder, förstärks de potentiella hälsoriskerna. I 2008 exponerades aporna för en maximal PM2.5-nivå av 78 mikrogram per kubikmeter luft; den november 16, 2018, slog luftmåttet i centrum av Sacramento 427. "Många städer i väst såg sina högsta partikelnivåer någonsin i 2017 och 2018," säger Dan Jaffe, en miljökemist vid University of Washington-Bothell. Han och hans kollegor rapporterade att stor stadseffekt i ett papper som släpptes tidigare denna månad.
"Mer än 10 miljoner människor utsattes för nivåer av PM2.5 över luftkvalitetsnormerna." National Interagency Fire Center förutspår en "över normal" potential för eldbränder i sommar för norra Kalifornien. Människor kan vidta försiktighetsåtgärder för att begränsa sin exponering när löpeld rök röker sitt område. Vissa städer tillhandahåller "clear air centre" som en löpeldversion av de evakueringsskydd som användes under orkaner. Den bästa strategin är naturligtvis att förhindra eller begränsa spridningen av eldbränder. Under tiden har avgörandet av deras avgiftsnivå för människors hälsa blivit en angelägen prioritering.
