تلوث الهواء فوزي

تلوث الهواء فوزي

أظهر بحث جديد أنه حتى المستويات المنخفضة من تلوث الهواء يمكن أن تؤدي إلى تغييرات خطيرة في الأوعية الدموية، مما يسلط الضوء على الحاجة الملحة للهواء النظيف لحماية صحة القلب في جميع أنحاء العالم.

مراجعة: تلوث الهواء وتصلب الشرايين

مقال منشور في مقال حديث في المجلةتصلب الشرايينوقدم الباحثون لمحة عامة عن كيفية مساهمة تلوث الهواء في بدء وتفاقم تصلب الشرايين. ولخصوا الدراسات التي تربط التعرض لتلوث الهواء بالتغيرات الجسدية في الأوعية الدموية وشرحوا العمليات البيولوجية. يجمع المقال مجموعة مهمة من الأدبيات التي تسلط الضوء على دور تلوث الهواء، وخاصة الجسيمات الدقيقة (PM2.5)، في تسريع تصلب الشرايين. تشكل هذه الحالة خطرًا كبيرًا على صحة القلب والأوعية الدموية وتتطلب جهود تخفيف عالمية عاجلة.

خلفية

لا تزال أمراض القلب والأوعية الدموية (CVD) أكبر قاتل في العالم، حيث تسبب أكثر من 20 مليون حالة وفاة في جميع أنحاء العالم. على الرغم من انخفاض معدلات الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية على مستوى العالم، إلا أن العدد الفعلي لوفيات القلب والأوعية الدموية لا يزال يتزايد في العديد من البلدان بسبب الشيخوخة وزيادة عدد السكان.

يمكن أن يؤدي تصلب الشرايين، الذي يتميز بتراكم الدهون (الدهون) داخل البطانة الداخلية للشرايين، بالإضافة إلى الخلايا الالتهابية التي تشكل لويحات دهنية معقدة بمرور الوقت، إلى عدم استقرار اللويحة، مما يؤدي إلى تآكلها أو تمزقها. وهذا يمكن أن يؤدي إلى السكتات الدماغية أو النوبات القلبية وهو مساهم رئيسي في العديد من الأمراض القلبية الوعائية.

في حين أن عوامل الخطر التقليدية مثل التدخين وارتفاع ضغط الدم والأنظمة الغذائية التي تحتوي على نسبة عالية من الدهون المشبعة وانخفاض النشاط البدني معروفة جيدا، فإن العوامل البيئية مثل تلوث الهواء تعتبر الآن من العوامل المساهمة بشكل كبير في مخاطر القلب والأوعية الدموية.

يشمل تلوث الهواء الخارجي أو "المحيط" الغازات الضارة مثل ثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، وثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وأول أكسيد الكربون (CO) والأوزون (O3)، بالإضافة إلى الجسيمات (PM) ذات الأحجام المختلفة (PM10، PM2.5 والجسيمات متناهية الصغر أو UFPS/UFPS/الجزيئات النانوية). تعتبر الجسيمات متناهية الصغر الصادرة عن مصادر الاحتراق مثل عوادم المركبات (التي تحتوي على خليط من الكربون والمركبات العضوية والمعادن) ضارة بشكل خاص لأنها يمكن أن تؤدي إلى الإجهاد التأكسدي (نوع من تلف الخلايا) والالتهابات، مما يؤدي إلى تفاقم صحة القلب والأوعية الدموية.

تم تصنيف تلوث الهواء مؤخرًا (استنادًا إلى بيانات عام 2021) على أنه ثاني أكبر عامل خطر للوفيات وعامل الخطر الأول لما يسمى بسنوات الحياة التي يعيشها الشخص مع الإعاقة. ويمثل هذا ما بين 7 إلى 9 ملايين حالة وفاة مبكرة في جميع أنحاء العالم، يرتبط حوالي 70% منها بأحداث القلب والأوعية الدموية مثل أمراض القلب والسكتة الدماغية.

تكوين وتصنيف تلوث الهواء والجسيمات. النصف العلوي: يمكن أن يأتي تلوث الهواء من مصادر عديدة ويمكن وصفه بشكل عام بالغازات والجسيمات والسوائل المتطايرة، بما في ذلك الجسيمات ذات الأحجام والتركيبات المختلفة. النصف السفلي: نظرة عامة على الآليات التي تربط استنشاق تلوث الهواء بضعف وظيفة القلب والأوعية الدموية، وتعزيز الإصابة بالأمراض والوفيات.

ربط تلوث الهواء بتصلب الشرايين

يرتبط تلوث الهواء بقوة بمجموعة متنوعة من أمراض القلب والأوعية الدموية، بما في ذلك أشكال مختلفة من أمراض القلب والسكتة الدماغية وارتفاع ضغط الدم ومشاكل الأوعية الدموية الأخرى. من بين الملوثات المختلفة، تشكل الجسيمات الدقيقة (PM2.5) الخطر الأكثر ثباتًا والأكبر، على الرغم من أن الجسيمات الدقيقة جدًا تمثل أيضًا مصدر قلق كبير.

تظهر الدراسات الوبائية أن تلوث الهواء، وخاصة PM2.5، يرتبط بعلامات مبكرة ومؤشرات قابلة للقياس لتصلب الشرايين، مثل:

تظهر التحليلات التلوية زيادات كبيرة في CIMT المرتبطة بالتعرض طويل المدى للجسيمات PM2.5، على الرغم من اختلاف أحجام التأثير المقدرة، وفي بعض الأحيان لا تكون النتائج واضحة إحصائيًا (مع تداخل فواصل الثقة مع الصفر فقط). الأدلة على PM10 والقرب من حركة المرور أقل اتساقًا ولا تزال محدودة نسبيًا بالنسبة للملوثات الغازية مثل ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) والأوزون (O3)، والتي كانت ارتباطاتها أكثر تباينًا. ويبدو أن الكربون الأسود (علامة السخام الناتجة عن حرق الوقود) والجسيمات المماثلة الغنية بالكربون ضارة بشكل خاص.

وتظهر الدراسات الحديثة أيضًا أن التعرض لتلوث الهواء في المراحل المبكرة من الحياة، بما في ذلك الحمل في بعض الحالات، قد يسهم في حدوث تغيرات ضارة في الأوعية الدموية لدى الأطفال والمراهقين. على الرغم من أن النتائج تختلف وليست دائمًا ذات دلالة إحصائية، إلا أن الاتجاهات الإيجابية تشير إلى مخاطر القلب والأوعية الدموية على المدى الطويل. كما تم ربط التعرض لجسيمات PM2.5 بتطور لويحات "عالية الخطورة" (أكثر عرضة للتمزق) لدى البالغين.

على الرغم من فجوات الأدلة، لا سيما فيما يتعلق بالتعرض طويل المدى للملوثات المحايدة، وتأثيرات التعرض قصير المدى للجسيمات على تسارع تصلب الشرايين، والبيانات الواردة من البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل، تدعم الأدبيات العامة وجود علاقة قوية بين تلوث الهواء وتطور تصلب الشرايين.

الآليات المحتملة التي تعمل بها ملوثات الهواء على تعزيز تصلب الشرايين من خلال الالتهاب.

كشف الآليات البيولوجية

يؤدي تلوث الهواء، وخاصة الجسيمات الدقيقة (PM2.5)، إلى تعزيز تصلب الشرايين من خلال مسارات بيولوجية متعددة.

يمكن أن يؤدي التعرض لجسيمات PM2.5 إلى تغيرات ضارة في نسبة الدهون في الدم، بما في ذلك زيادة مستويات الكوليسترول "الضار" (LDL) وإضعاف وظيفة الكوليسترول "الجيد" (HDL)، مما يجعله أقل فعالية في تخفيف الأحماض الدهنية من الشرايين.

كما أنه يحفز الإجهاد التأكسدي عن طريق توليد جزيئات ضارة (مثل أنواع الأكسجين التفاعلية أو ROS). يعزز هذا الضغط الخلوي تعديل مستويات الكولسترول LDL، مما يزيد من احتمال تراكمه في جدران الشرايين والمساهمة في تكوين "الخلايا الرغوية" (مرحلة مبكرة من تطور اللويحة). يمكن أن تسبب بعض الملوثات الغازية أيضًا هذا النوع من التوتر.

يؤدي تلوث الهواء إلى التهاب جهازي في جميع أنحاء الجسم. يمكن أن يحدث هذا عندما تحفز الملوثات الخلايا المناعية في الرئتين، والتي تطلق بعد ذلك إشارات التهابية في مجرى الدم، أو عندما تقوم جزيئات صغيرة بتنشيط الخلايا المناعية مباشرة. يؤدي هذا إلى مستويات أعلى من المواد المسببة للالتهابات (مثل TNF-α وبعض الإنترلوكينات) ويشجع المزيد من الخلايا المناعية (الخلايا الوحيدة) على السفر إلى اللويحات التنموية والدخول إليها.

يؤدي التعرض للجسيمات إلى إتلاف بطانة الأوعية الدموية (خلل وظيفي في بطانة الأوعية الدموية)، مما يجعلها أكثر "لزجة" وتسمح لمزيد من خلايا الدم البيضاء بالدخول إلى جدار الشريان. يمكن لجزيئات عادم الديزل والأوزون أن تؤدي إلى تفاقم هذا الضرر حتى بدون وجود مكون جسيمي، مما يسلط الضوء على دور الغازات الضارة.

تعمل الملوثات أيضًا على إضعاف وظيفة الخلايا البلعمية (نوع من الخلايا المناعية)، مما يؤدي إلى تراكم أكبر للدهون بداخلها وتعزيز موت هذه الخلايا داخل اللويحات. ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الملوثات تعيق قدرة الخلايا البلعمية على حذف الخلايا الميتة (عملية تسمى الفاعلية). تساهم الخلايا المناعية الأخرى مثل الخلايا التائية أيضًا في استمرار الالتهاب في جدار الوعاء الدموي.

في حالات تصلب الشرايين المتقدمة، يمكن أن يؤدي التعرض للجسيمات إلى جعل اللويحات غير مستقرة وأكثر عرضة للتمزق. وهو يفعل ذلك عن طريق زيادة نشاط الإنزيمات التي تحطم الغطاء الواقي على البلاك (مثل البروتينات المعدنية المصفوفة، أو MMPs) وعن طريق تعزيز العوامل التي تؤدي إلى تخثر الدم. وهذا يزيد من خطر تكوين اللويحات وتصلب الشرايين (تكلس الأوعية الدموية) وأحداث القلب والأوعية الدموية.

الاستنتاجات

تظهر الأدلة العلمية الحالية بوضوح أن ملوثات الهواء الجسيمية والغازية يمكن أن تؤدي إلى تفاقم تصلب الشرايين من خلال التغيرات الضارة في نسبة الدهون في الدم، والإجهاد التأكسدي، والالتهابات، وتلف بطانات الأوعية الدموية، وزعزعة استقرار اللويحات. ومع ذلك، أشار المؤلفون إلى أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لمعالجة الشكوك المتبقية.

يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية حول تلوث الهواء وتصلب الشرايين على طرق أفضل لتقييم تصلب الشرايين لدى البشر (مثل التصوير المتقدم وغير الجراحي وتحسين استخدام أجهزة مراقبة تلوث الهواء الشخصية لالتقاط حالات التعرض الفردية).

هناك حاجة لدراسات طويلة المدى في مناطق مختلفة، وخاصة في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل، لفهم الاختلافات المحلية في التعرض والمخاطر. ينبغي أن تستمر الدراسات الآلية في الفحص الدقيق لكيفية تأثير الملوثات المختلفة على الجسم على المستوى الجزيئي لتسبب تكوين اللويحات وتمزقها، وتحديد مصادر التلوث ومكوناته الأكثر ضررًا.

هناك أيضًا حاجة لفحص الملوثات الأقل دراسة مثل الجسيمات البلاستيكية الدقيقة الموجودة في الهواء، والانبعاثات الصادرة عن الإطارات والمكابح (خاصة من المركبات الكهربائية الأثقل)، وتأثير تغير المناخ على مخاليط الملوثات. سيكون الجمع بين نتائج الدراسات السكانية والأبحاث المختبرية أمرًا أساسيًا.

ويجب أن تدرس الأبحاث أيضًا كيفية تفاعل تلوث الهواء مع عوامل الخطر الأخرى مثل الضوضاء والحرارة والنظام الغذائي والظروف الصحية الحالية، وتوضيح كيف يمكن لتصلب الشرايين أن يجعل الأفراد أكثر عرضة للتلوث. أخيرًا، من الضروري تقييم مدى فعالية التدخلات المختلفة - بدءًا من التدابير الشخصية مثل استخدام أجهزة تنقية الهواء أو تغيير عادات السفر إلى السياسات الأوسع مثل:

مصادر: