Inflammasjonsresponser i bronkiale epitelceller indusert av sink og jern : alene eller i kombinasjon av partikler

Abstract

Epidemiologiske undersøkelser har funnet en sammenheng mellom eksponering for svevestøv i uteluft og utvikling eller forverring av kroniske lungesykdommer, astma, hjertekarsykdommer og kreft. Betennelsesreaksjoner i lungene antas å spille en sentral rolle i utviklingen av disse akutte og kronsike effektene man ser på lunge og hjerte. Det er imidlertid problematisk å avgjøre hva som forårsaker de observerte effektene. Svevestøvet har en svært kompleks sammensetning, og inneholder både forbrenningspartikler (fra biltrafikk, vedfyring og industri), slitasjepartikler (fra veidekke, bremseskiver etc.) og ”naturlige” partikler (fra jorderosjon, pollen etc.). Støvpartiklene kan dessuten ha bundet en rekke potensielt helseskadelige komponenter på overflaten, slik som metaller, PAH’er, allergener, og endotoksiner. Per i dag er det fremdeles uklart hvilke effekter som bidrar mest til helseeffektene, og i hvilken grad ulike forbindelser gir samvirkende effekter. Denne studien har tatt for seg metallene sink og jern, alene eller i kombinasjon med ultrafine karbonpartikler, og deres evne til å indusere cytokin- og kjemokinfrigjøring fra bronkiale epitelceller. Det er i denne oppgaven brukt celler fra den humane cellelinjen BEAS-2B. Frigjøring av cytokinene IL-8 og IL-1 samt aktivering av MAP-kinasene ERK1/2, p38, JNK og transkripsjonsfaktoren NF-κB ble undersøkt. Det ble observert at sink og jern induserte konsentrasjonsavhengig frigjøring av IL-8, men i ulik grad og ved ulike konsentrasjoner. Sink syntes å være mest potent med hensyn til induksjon av både cytokinfrigjøring og celledød. Også ovenfor IL-1 induksjon var sink mer potent enn jern, men i mye mindre grad enn ved IL-8 frigjøringen, og ga kun en signifikant oppregulering ved den høyeste dosen for IL-1α. Sink og jern viste også ulike virkningsmekanismer involvert i MAP-kinasene, hvor både ERK1/2, p38 og muligens JNK så ut til å være involvert i den jerninduserte IL-frigjøringen. p83 var den eneste MAP-kinasen som viste signifikant involvering i IL-8 frigjøringen ved sinkeksponering. Kombinasjonseksponering for metaller og ultrafine karbonpartikler så ut til å gi reduserende effekterer av IL-8 frigjøring, enn nivåene observert for metalleksponering alene.