Дизельные выхлопные газы связаны с развитием рака через рост новых кровеносных сосудов

Дизельные выхлопные газы связаны с развитием рака через рост новых кровеносных сосудов

(PhysOrg.com) – Ученые впервые продемонстрировали, что связь между воздействием дизельного дыма и раком заключается в способности выхлопных газов дизельного топлива вызывать рост новых кровеносных сосудов, которые служат источником пищи для солидных опухолей.

Исследователи обнаружили, что как у здоровых, так и у больных животных у мышей, подвергшихся воздействию выхлопных газов дизельного топлива, прорастало больше новых кровеносных сосудов, чем у мышей, подвергавшихся воздействию чистого отфильтрованного воздуха. Это говорит о том, что предыдущая болезнь не обязательна, чтобы сделать людей восприимчивыми к разрушительному воздействию выхлопных газов дизельного двигателя.

Крошечный размер вдыхаемых частиц дизельного топлива, большинство из которых меньше 0.1 микрон в диаметре потенциально позволяет им проникать в кровеносную систему, органы и ткани человека, что означает, что они могут нанести этот вред практически в любом месте тела. Микрон – одна миллионная метра.

Уровни воздействия выхлопных газов дизельных двигателей в исследовании были разработаны таким образом, чтобы имитировать воздействие, которое люди могут испытывать, живя в городских районах и путешествуя в условиях интенсивного движения. По данным U.S. Департамент труда.

"Вывод из нашего исследования заключается в том, что воздействие выхлопных газов дизельного двигателя в течение короткого периода времени в два месяца может дать даже нормальным тканям возможность развития опухоли," сказал Цинхуа Сунь, старший автор исследования и доцент кафедры гигиены окружающей среды в Университете штата Огайо.

"Нам необходимо повышать осведомленность общественности, чтобы люди больше думали о том, как они водят машину и как они живут, чтобы они могли искать способы защитить себя и улучшить свое здоровье. И нам предстоит еще много работы по совершенствованию дизельных двигателей, чтобы они производили меньше частиц и выхлопных газов, которые могли бы попадать в окружающий воздух."

Исследование будет опубликовано в Интернете и запланировано для последующей публикации в журнале Toxicology Letters.

Исследователи экспериментировали с мышами, которые напоминали два состояния, которые могут присутствовать в организме человека. В одном из них ученые имплантировали небольшую платформу, засеянную нормальными эндотелиальными клетками, клетками, выстилающими кровеносные сосуды, под кожу мышей. Это было разработано, чтобы имитировать относительно нормальные условия в человеческом организме для роста клеток.

С другой стороны, исследователи создали среду, которая будет следовать за значительной потерей кровотока к участку сосуда, называемой ишемией, в задних конечностях мышей. Это вызвало тяжелую гипоксию, область с низким или нулевым содержанием кислорода, состояние, которое присутствует при некоторых заболеваниях.

Затем оба типа мышей подвергались воздействию выхлопных газов всего дизельного топлива, содержащих частицы с концентрацией около 1 миллиграмма на кубический метр, или фильтрованного наружного воздуха в течение шести часов в день пять дней в неделю. В остальное время они дышали отфильтрованным воздухом в своих клетках. Эффект воздействия измерялся через две, пять и восемь недель воздействия.

Хотя после двух недель воздействия у мышей можно было увидеть рост кровеносных сосудов и химические изменения, "как правило, чем дольше выдержка, тем больше эффектов мы можем увидеть," сказал Сан, также исследователь в Исследовательском институте сердца и легких Дэвиса штата Огайо. "Трудно перенести результаты исследования на животных непосредственно на человеческий опыт, но суть в том, что чем короче воздействие выхлопных газов дизельного двигателя, тем лучше."

Воздействие выхлопных газов дизельного двигателя вызвало шестикратное увеличение образования новых кровеносных сосудов в ишемизированных задних конечностях через восемь недель и четырехкратное увеличение прорастания сосудов в нормальных задних конечностях мышей за то же время по сравнению с Мыши дышат фильтрованным воздухом.

Исследователи также увидели значительно больший рост кровеносных сосудов в имплантированных клетках и кольцах ткани, взятых из аорты мышей, подвергшихся воздействию выхлопных газов, по сравнению с контрольными мышами, подвергавшимися воздействию чистого воздуха. Фактически, исследователи обнаружили, что в этих областях после воздействия выхлопных газов дизельного топлива произошло три типа развития кровеносных сосудов: ангиогенез, развитие новых капилляров; артериогенез, созревание или возобновление роста существующих сосудов; и васкулогенез, образование новых кровеносных сосудов.

Все эти процессы связаны с ростом опухоли, но незапрограммированный ангиогенез, в частности, может нанести ущерб человеческому телу, сказал Сан.

"Когда вы говорите о солидной опухоли, ангиогенез является одним из фундаментальных механизмов ее развития. Ангиогенез дает возможность опухолевым клеткам расти, потому что они должны иметь кровоснабжение. Без кровоснабжения солидные опухоли не будут расти," он сказал.

"Мы хотим, чтобы наши тела генерировали новые кровеносные сосуды только тогда, когда они нам нужны. А потом прекратите производить их, когда нам нужно, чтобы они прекратили."

Хотя исследователи не определили все механизмы, лежащие в основе этих процессов, они попытались объяснить по крайней мере несколько способов, которыми кровеносные сосуды могут прорастать или созревать после воздействия выхлопных газов дизельного топлива.

Они заметили, что воздействие выхлопных газов дизельного топлива активировало химический сигнал, фактор роста эндотелия сосудов, который долгое время был связан с развитием новых кровеносных сосудов. Воздействие также увеличивало уровень белка, индуцируемого гипоксией фактора 1, который необходим для развития кровеносных сосудов при низком уровне кислорода. В то же время присутствие выхлопных газов снижает активность фермента, который играет роль в производстве веществ, которые могут подавлять рост опухоли.

Ученые также отслеживали слабое воспаление в тканях, подвергшихся воздействию выхлопных газов, что часто связано с развитием опухоли.

Хотя крошечный размер частиц выхлопных газов дизельного двигателя может способствовать их способности проникать во все области тела, Sun отметила, что их сложный химический состав и то, как эти химические вещества выделяются, когда частицы попадают в организм, также влияют на то, как они реагируют с человеческие клетки.

По словам Сан, частицы выхлопных газов бензина больше, чем частицы дизельного дыма, но преждевременно предполагать, что они менее опасны для человека.

"Известно, что более крупные частицы вредны в первую очередь при заболеваниях верхних дыхательных путей. Более крупные частицы также не могут перемещаться на большие расстояния – они, как правило, падают на землю," он сказал. "Более мелкие частицы долго парят в воздухе и могут оказывать долгосрочное воздействие на человека при вдыхании."

Сан и его коллеги сейчас проводят исследование, в котором проверяют, способствуют ли выхлопные частицы развитию опухоли и метастазированию.

Дополнительная информация: www.elsevier.com / wps / find / jour … cription # description

Источник: Государственный университет Огайо (новости: в Интернете)

MGODELOROS.RU