Røyk fra Californias dødeligste skogbranner i november i fjor sløret himmelen da luften ble blant verdens mest forurensede. Leirbålet er for lengst slukket, men helseeffektene fra det bittesmå svevestøvet i røyken, som trenger inn i lungene og til slutt i blodomløpet, kan henge lenge. Ingen blir overrasket når røyk bringer en bølge av legevaktsbesøk for astma eller andre pusteproblemer.
Forsker for sårbarhet hos barn
Mer lumskende innånder også mennesker skadelige fine partikler som måler mindre enn 2.5 mikron, eller en femtedel av størrelsen på en partikkel med støv eller pollen. Forskere har hatt vanskelig for å kvantifisere eksponering for de ørsmå partiklene når en røykrøyk flyter gjennom et område eller hvor skadelig utbruddene av slik luft kan være.
Men nyere arbeid antyder at barn og babyer er spesielt utsatt for langvarige helseeffekter. En ny studie fant at eksponering for høye nivåer av det bittesmå svevestøv, forkortet som PM2.5, svekker immunforsvaret hos barn.
Forskerne fra Stanford University testet blodet fra 36 barn utsatt for brannrøyk blåst inn i Fresno i 2015 og fant forandringer i et gen som var involvert i utviklingen og funksjonen av T-celler, en viktig komponent i immunforsvaret. Forandringen gjorde genet mindre i stand til å produsere T-regulerende celler, og potensielt sette barna større risiko for å utvikle allergier eller infeksjoner. "T-reguleringsceller fungerer som fredsbevarere i immunforsvaret ditt og holder alt på en jevn kjøl," sier Mary Prunicki, en allergiforsker og hovedforfatter. "Du har færre av disse gode, sunne immuncellene når du blir utsatt for mye luftforurensning."
De røykutsatte Fresno-barna hadde også betydelig færre Th1-celler, en annen komponent i immunresponsen, sammenlignet med ueksponerte barn. Kontrollerte branner for å tømme underbørsten, kjent som foreskrevet forbrenning, kan også forårsake helseeffekter. 32 barn utsatt for røyk fra foreskrevet forbrenning hadde også immunforandringer, men effekten var ikke så sterk som for barn som ble utsatt for røyk fra villfyr, viser studien.
Forskningen fulgte ikke barna for å se om deres endrede immunforsvar førte til dårligere helseutfall, men en pågående studie ved University of California, Davis, reiser noen lignende bekymringer.
Dyreforsøk for røykinnånding av villfyr
Denne fokuserte på rhesusmakaker som bor i et utendørs kabinett på California National Primate Research Center. Rhesus-aper føder om våren, så da brannrøyk blåste over sentrum i juni og juli 2008, ble baby-aper utsatt for 10 dager med PM2.5 som overskred 24-timen luftkvalitetsstandard satt av Environmental Protection Agency.
I en alder av tre år (ungdommer, etter ape-standarder), undersøkte forskere 50-aper som hadde blitt utsatt for brannrøyk. De produserte mindre av et immunrelatert protein (interleukin 6 eller 8), sammenlignet med aper som ikke ble utsatt for røyk som babyer. Det proteinet utløser betennelse for å bekjempe patogener.
En nærmere undersøkelse av genene til en undergruppe av disse ungdomsapene viste også immunrelaterte genetiske forandringer. "Det er tydelig at giftstoffene i luftforurensning har en permanent effekt på DNA fra immunceller," sier Lisa A. Miller, hovedetterforsker og en immunolog ved UC Davis School of Veterinary Medicine. "Det er en forandring som forblir med den cellen hele livet."
Svarene ser ut til å være spesifikke for ungdommer: Miller og teamet hennes så ikke signifikante immunforandringer blant aper som ble utsatt for røyk som voksne. Selv om de endrede immunsystemene ikke har ført til at apene har fått flere infeksjoner, hadde alle røykeksponerte aper “veldig dyptgripende forandringer” i lungestruktur og redusert lungefunksjon, sier Miller.
Nå som nesten 10 år gammel, viser apene fremdeles de samme immunforandringene. Røykutsatte kvinner har til og med gitt noen av disse endringene til deres avkom. Apeforskningen kan ikke overføres til mennesker. For det første lever apene utendørs, så de puster røyk så lenge den henger i luften. Men samlet sett antyder de to studiene at bittesmå svevestøv ikke bare påvirker lungene. "Det peker forskere i en retning for å undersøke virkningen av brannrøyk på immunforsvaret. Det er en viktig vei å vurdere, sier Colleen Reid ved University of Colorado Boulder, der hun forsker på helseeffekter av røyk fra brann. Hun var ikke involvert i studiene.
Helserisiko ved globale klimaendringer
Etter hvert som globale klimaendringer gir større og mer alvorlige villbranner, forstørres potensielle helserisikoer. I 2008 ble apene eksponert for et maksimalt PM2.5 nivå på 78 mikrogram per kubikkmeter luft; november 16, 2018, slo luftkvalitetstiltaket i sentrum av Sacramento 427. "Mange byer i Vesten så sitt høyeste partikkelnivå noensinne i 2017 og 2018," sier Dan Jaffe, en miljøkjemiker ved University of Washington-Bothell. Han og kollegene rapporterte at stor byeffekt i et papir utgitt tidligere denne måneden.
"Mer enn 10 millioner mennesker ble utsatt for nivåer av PM2.5 over luftkvalitetsstandardene." National Interagency Fire Center spår et "over normalt" potensiale for branner i sommer for Nord-California. Folk kan ta forholdsregler for å begrense eksponeringen når en brann røyker tepper området. Noen byer tilbyr "klare luftsentre" som en fyringsversjon av evakueringshyllene som ble brukt under orkaner. Den beste strategien er selvfølgelig å forhindre eller begrense spredningen av villbranner. I mellomtiden har dechiffring av tollene for menneskers helse blitt en viktig prioritering.
