Verouderde biomassa-emissies kunnen groter risico voor longen vormen dan verse bosbrandrook

Biomassverbranding en de Gezondheidsrisico’s voor de Longen

Biomassaverbranding, of het nu gaat om bosbranden, houtkachels of landbouwbranden, stoot enorme hoeveelheden kleine deeltjes en chemicaliën de lucht in. Deze emissies zijn niet alleen een milieuprobleem; ze vormen ook ernstige gezondheidsrisico’s, vooral voor onze longen.

Een studie gepubliceerd in Environmental Pollution, mede-auteur Dr. Jason Surratt, professor aan de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill, onthult hoe twee belangrijke componenten van biomassa rook—levoglucosan en 4-nitrocatechol—de menselijke longcellen beïnvloeden. De resultaten suggereren dat verouderde rook, die chemische veranderingen in de atmosfeer heeft ondergaan, zelfs gevaarlijker kan zijn dan verse rook.

Biomassaverbranding verwijst naar de verbranding van organische materialen zoals hout, bladeren en gewasresten. Dit proces stoot grote hoeveelheden koolstofhoudende aerosolen uit, die bijdragen aan luchtvervuiling. Onder de vele chemicaliën die in de rook worden geproduceerd, zijn levoglucosan en 4-nitrocatechol belangrijke indicatoren.

Levoglucosan is een suikerachtige verbinding die vrijkomt bij de verbranding van hout, terwijl 4-nitrocatechol ontstaat wanneer rook interactie heeft met stikstofoxiden in de atmosfeer, een proces dat bekendstaat als chemische veroudering. Terwijl wetenschappers de milieu-effecten van biomassa-verbranding uitgebreid hebben bestudeerd, is er minder bekend over hoe deze verbindingen de menselijke gezondheid rechtstreeks beïnvloeden.

In de studie, “Bewijs voor Cytotoxiciteit en Mitochondriale Dysfunctie in Menselijke Longcellen Blootgesteld aan Aerosolcomponenten van Biomassaverbranding: Levoglucosan en 4-nitrocatechol,” hebben Dr. Surratt en collega’s van de UNC Gillings School of Global Public Health laboratoriumexperimenten uitgevoerd om te vergelijken hoe levoglucosan en 4-nitrocatechol menselijke longcellen beïnvloeden.

Ze gebruikten twee verschillende soorten longcellen: BEAS-2B-cellen, die normale longwandcellen vertegenwoordigen, en A549-cellen, die afkomstig zijn van longkankweefsel en vaak worden gebruikt in ademhalingsstudies. De onderzoekers hebben deze cellen blootgesteld aan verschillende concentraties van levoglucosan en 4-nitrocatechol gedurende 24 en 48 uur. Vervolgens hebben ze de celoverleving, stressniveaus en tekenen van schade aan de mitochondriën—de “energiecentrales” van de cellen—gemeten.

Hun belangrijkste bevindingen waren dat verouderde rook giftiger is:

De studie toonde aan dat 4-nitrocatechol aanzienlijk giftiger was voor longcellen dan levoglucosan. Bij relatief lage doses verminderde 4-nitrocatechol de celoverleving en veroorzaakte het oxidatieve stress—een onevenwicht dat cellen beschadigt en kan leiden tot longziekten. Blootstelling aan 4-nitrocatechol verstoorde de functie van mitochondriën in longcellen, wat leidde tot een proces dat apoptose wordt genoemd, ofwel geprogrammeerde celdood. Deze schade kan bijdragen aan langdurige longproblemen.

Hoewel blootstelling aan levoglucosan ook leidde tot cellulaire stress, waren de effecten veel minder ernstig in vergelijking met 4-nitrocatechol. Cellen blootgesteld aan levoglucosan vertoonden tekenen van mitochondriale stress, maar konden in de loop van de tijd herstellen.

Aangezien 4-nitrocatechol ontstaat wanneer biomassarook reageert met stedelijke luchtvervuilers zoals stikstofoxiden, zijn gebieden die zowel door bosbranden als verkeersvervuiling worden getroffen, mogelijk bijzonder kwetsbaar.

Hoewel het dragen van een N95- of P100-masker kan helpen om fijne deeltjes te filteren, biedt het mogelijk geen volledige bescherming tegen giftige gassen en chemicaliën die in verouderde rook aanwezig zijn. Hier zijn enkele stappen die individuen kunnen nemen:

• Gebruik HEPA-luchtzuiveraars om fijne deeltjes uit de binnenlucht te verwijderen, en houd ramen en deuren gesloten om rookinfiltratie te minimaliseren.
• Zorg ervoor dat huizen goed zijn afgedicht om te voorkomen dat rook via kieren, ventilatiesystemen of slecht passende ramen en deuren binnenkomt; vermijd het gebruik van kaarsen, gasfornuizen of het verbranden van hout binnenshuis, aangezien deze kunnen bijdragen aan binnenluchtvervuiling.
• In extreme omstandigheden kunnen individuen met ademhalingsproblemen of langdurige blootstelling overwegen om te investeren in gasmaskers met actieve koolstoffilters, die zowel deeltjes als schadelijke gassen kunnen verwijderen.
• Als de luchtkwaliteitsniveaus gevaarlijk zijn en de blootstelling langdurig is, kan verhuizen naar een gebied met schonere lucht—hetzij binnenshuis met gefilterde ventilatie of naar een andere locatie—de veiligste optie zijn.

“Onze studie versterkt de bezorgdheid dat blootstelling aan biomassa-rook—vooral verouderde rook die 4-nitrocatechol bevat—ernstige gezondheidsgevolgen kan hebben,” zei Dr. Surratt. “Langdurige blootstelling aan deze verontreinigende stoffen is in verband gebracht met ademhalingsziekten zoals astma, chronische obstructieve longziekte en longkanker. Mensen die in gebieden met een hoog risico op bosbranden wonen of die vaak hout verbranden voor verwarming, moeten extra voorzorgsmaatregelen nemen.”