Загрязнение воздуха — вторая по значимости причина смертности в мире. Почти все люди на планете дышат вредными веществами, но как именно они убивают нас, до сих пор было неясно. Ученые из Университета Осаки и их коллеги нашли ответ.

Результаты опубликованы в издании Journal of Clinical Investigation.

Большая часть загрязнителей — пыль, выхлопные газы, дым от лесных пожаров — это микрочастицы PM_2.5. Они настолько мелкие, что легко проникают в легкие и разрушают дыхательные пути. Чтобы понять механизм, исследователи провели эксперименты на мышах.

Мы выяснили, что PM_2.5 ломают систему самоочищения легких, — говорит Норико Синдзё, ведущий автор работы. — В норме слизь захватывает грязь, а реснички выталкивают ее наружу. Но под действием загрязнителей этот механизм дает сбой.

Оказалось, частицы PM_2.5 вызывают окислительный стресс, из-за которого образуются токсичные альдегиды. Они повреждают реснички и клетки, отвечающие за очистку дыхательных путей. В результате легкие не могут избавляться от мусора, и риск инфекций растет.

Ученые пошли дальше и нашли способ восстановить защиту. Они сосредоточились на гене ALDH1A1, который нейтрализует вредные альдегиды. Мыши без этого гена оказались беззащитны перед загрязнением: их реснички плохо работали, а уровень токсинов зашкаливал. Но когда исследователи искусственно повысили активность ALDH1A1, функция очистки легких улучшилась.

Теперь понятно, как PM_2.5 разрушают дыхательную систему. Главное — найдена мишень для терапии: фермент ALDH1A1. В мире, где чистый воздух становится роскошью, это открытие может спасти миллионы жизней.

Это исследование — прорыв в понимании того, как загрязнение воздуха убивает людей. Раньше мы знали, что PM_2.5 вредны, но не понимали механизм. Теперь ясно: они разрушают систему самоочищения легких через окислительный стресс и альдегиды.

Практическая польза:

• Точка воздействия — ALDH1A1 можно усилить препаратами, что открывает путь к созданию лекарств для защиты легких.
• Диагностика — люди с низкой активностью этого фермента в группе риска, им нужна особая защита.
• Экологическая политика — исследование дает научное обоснование для ужесточения норм по PM_2.5.

Отметим, что эксперименты проводились на мышах, а их дыхательная система отличается от человеческой. У людей мукоцилиарный клиренс сложнее, и влияние ALDH1A1 может быть не столь однозначным. Кроме того, исследование не учитывает хроническое воздействие малых доз PM_2.5, которое чаще встречается в реальности.

Ранее ученые напомнили, что загрязнение воздуха и нехватка зеленых насаждений увеличивают для жителей городов риск попасть в больницу.