NANOKEM Kræft og hjerte-kar sygdomme

Transkript

1 NANOKEM Kræft og hjerte-kar sygdomme Anne Thoustrup Saber Seniorforsker Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø

2 Toksicitet Kræft Hjerte-kar sygdomme Allergi Fosterskadende effekter

3 Direkte sammenhæng mellem dødelighed og partikelniveau (PM 2.5 )

4 Eksponering for partikler og sygelighed: Sod og død per 1000 person år før og efter et forbud mod salg af kul til private i Dublin Clancy et al. Lancet 360: , 2002

5 Svælg Luftrøret Partikeldeponering i lungerne Bronkier Bronkioler Alveoler Store partikler >10 m Deponeres i næse og svælg Mindre partikler 2-10 m Deponeres i bronkier og bronkioler. Fjernes af det mucuciliære system (timer til dage) Meget små partikler <2 m Ender i alveolerne. Fjernes af makrofager. Partikler kan være deponeret i måneder til år Figur udarbejdet af Marianne Dybdahl

6 Små partikler kan skade mere end store partikler Fine partikler Nanopartikler Luftveje Partikler deponeres og fjernes af mucociliære bevægelser INFLAMMATION Alveole Partikler fagocyteres af makrofag Svækkelse af fagocytose Frigørelse af mediatorer Partikler krydser epitelet Figur udarbejdet af Marianne Dybdahl

7 Langvarig inflammation disponerer patienter for udvikling af kræft

8 Mekanismer for partikel-medieret genotoxicitet i lungerne Inflammation

9 Indånding af partikler øger risikoen for hjertekarsygdomme Rygning øger risikoen for hjertekarsygdomme Arbejdsrelateret udsættelse for partikler øger risiko for hjertekarsygdomme

10 Mulige mekanismer for partikelmedieret hjerte-kar sygdom

11 I NanoKem har vi bl.a. målt på følgende markører i mus, som er af betydning for udvikling af kræft og hjerte-kar sygdom Kræft Inflammation DNA skade Hjerte-kar sygdom Inflammation Akutfaserespons

12 Number of cells Baseret på masse gav fotokatalytisk TiO 2 og Printex90 størst inflammation i mus Neutrophils Macrophages *** 24 h, 54 ug *** *** *** ** *** 0 Kontrol Silicasol Axilat Fotocatalytic TiO2 TiO2, 17 nm TiO2, 220 nm CB, Flamruss 101 CB, Printex 90 Aluminiumsilicat *p<0.05; **P<0.01; ***p<0.001 Saber et al., 2011

13 % neutrophils Det inflammatoriske respons af partiklerne var snarere proportionalt med overfladearealet af de instillerede partikler end massen Printex Aluminiumsilicat TiO2, 17 nm y = 0,2274x + 6,4248 R 2 = 0, TiO2, 220 nm 10 0 Flamruss 101, 95 nm BET surface area (m 2 /g) Saber et al.,, 2011

14 FinTiO 2 og NanoTiO 2 (coated rutil TiO 2 ) gav DNA strengbrud i celler isoleret fra lungeskyllevæske TL ** * Control Silicasol Axilat Fotocatalytic TiO2 TiO2, 17 nm TiO2, 220 nm CB, 95 nm Printex 90 Aluminiumsilicat Saber et al. (in press)

15 Number of cells Inflammation og DNA skade er ikke påvirket af tilsætning af nanopartikler til malinger og lakker Tail length (µm) Neutrophils Macrophages ** *** Control Lacquer Lacquer + SiO2 0 Control Lacquer Lacquer + SiO2 De toksiske effekter er snarere afhængig af farve-lak matricen Saber et al (in press)

16 NanoTiO 2 medførte både inflammation og DNA skade i mus (1 dosis, 1 dag)

17 Risikofaktor for hjertekarsygdom i lunger på mus efter indånding af nanotio 2 Mus som indåndede NanoTiO 2 havde øget akutfaserespons i lungerne (Halappanavar et al., 2011) Akutfaseresponset er en velkendt alarmreaktion, som udløses i kroppen ved infektion, operation mm Akutfaseresponset øger risikoen for hjertekarsygdom, og mængden af akutfaseproteiner i blodet kan forudsige risikoen for hjertekarsygdom

18 Opsummering Rene nanopartikler mere toksiske end når disse er indkapslet i en matrix. NanoTiO 2 var mere toksisk end størretio 2. Dette er i overensstemmelse med, at NIOSH har foreslået lavere grænseværdi for nanotio 2 end større TiO 2 Støv fra nanopartikelholdige malinger fører normalt ikke til mere inflammation og DNA skade end støv fra konventionelle malinger Malematricen lader til at være mere afgørende for de skadelige effekter end de tilsatte nanopartikler