Bremsstaub besteht aus Eisenpartikeln, von denen Studien gezeigt haben, dass sie schädlich für die menschliche Gesundheit sind. pdsci / Shutterstock

Die schädlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung durch Dieselabgase auf unsere Gesundheit sind allgemein bekannt. Es ist verantwortlich für alles von Atemproblemen bis hin zu Demenz und sogar bestimmten Krebsarten. Den meisten Menschen ist jedoch nicht klar, dass Abgase nicht die einzige Ursache für Luftverschmutzung sind. In der Tat bis zu 55% der Straßenverkehrsverschmutzung besteht aus Partikeln, die keine Abgase sind und von denen rund 20% stammen Bremsstaub. Und wie unsere jüngste Forschung zeigt, können diese Partikel sein genauso schädlich für unsere Lunge als Abgase.

Bremsstaub, der aus Eisenpartikeln besteht, wird durch die Reibung zwischen dem auf den Bremsbelägen schleifenden Eisenbremsrotor verursacht, wenn ein Fahrzeug langsamer wird. Dieser Bremsstaub wird abgenutzt und in die Luft transportiert. Und wie neuere Forschungen Von mir und meinen Kollegen durchgeführte Befunde haben ergeben, dass Bremsstaub eine Entzündung in den Lungenzellen mit dem gleichen Schweregrad wie Dieselpartikel auslöst.

Durch Zugabe von Bremsstaubpartikeln zu Makrophagen - Die Zellen, die dafür verantwortlich sind, die Lunge von eindringenden Keimen, Abfällen und Ablagerungen zu befreien. - Wir sahen einen Anstieg der Entzündungsaktivität der Zelle um fast 185%. Nicht nur das, wir fanden auch, dass Bremsstaub die Zerstörung der Immunzellen verhinderte Staphylococcus aureus - Eine Bakterienart, die für eine Lungenentzündung verantwortlich ist. Der Bremsstaub erwies sich erneut als so giftig wie Dieselpartikel.

Diese Entdeckung könnte bedeuten, dass die Verschmutzung durch Bremsstaub zu einer hohen Anzahl von Brustinfektionen und „Stadtkehlen“ beiträgt, die von Menschen gemeldet werden Leben und Arbeiten in städtischen Gebieten. Da die isolierten Zellen, die wir in unseren Experimenten verwendet haben, sich anders verhalten können als die Zellen in der Lunge eines lebenden Menschen, müssen weitere Untersuchungen durchgeführt werden, um zu bestätigen, ob die Partikelexposition zum Infektionsrisiko bei Menschen beiträgt.

Giftiger Bremsstaub

Von dieser neuen Erkenntnis fasziniert, wollte unser Team wissen, welche Eigenschaften von Bremsstaub es so giftig machen. Verkehrsverschmutzungspartikel können viele tausend Materialien enthalten, darunter Kohlenstoff, Kohlenwasserstoffe und bakterielle Toxine. Aber aufgrund der Materialien, aus denen moderne Bremsen bestehen, ist der Staub, der sich von ihnen abscheidet, stark metallisch - einschließlich vieler Arten von Metall, wie z Eisen, Kupfer, Titan und Magnesium Diese Studien haben Anlass gezeigt Stress und Schaden für die menschlichen Zellen.

Unser Team identifizierte diese Metalle als die Schuldigen, indem es sie chemisch blockierte. Dies führte dazu, dass sie nicht mehr wirksam werden konnten, wenn den Zellen Bremsstaub oder Dieselabgaspartikel zugesetzt wurden. Da die Metalle außer Betrieb waren, zerstörten die Makrophagen weiterhin Bakterien und erhöhten ihre Entzündungssignale nicht, nachdem sie Bremsstaub oder Dieselabgaspartikeln ausgesetzt worden waren.

Obwohl wir erwartet hatten, dass diese Zellreaktion bei stark metallischem Bremsstaub auftritt, waren wir überrascht, dass Metalle auch die Toxizität von Dieselabgasen verursachten. Dies liegt daran, dass Dieselabgaspartikel erheblich weniger Metallspezies enthalten als Bremsstaub - nur drei im Vergleich zu den vierzehn, die wir in Bremsstaub gefunden haben. Vanadium war das einzige Metall, das mit den Makrophagen wechselwirkte und sowohl in Bremsstaub als auch in Dieselabgaspartikeln enthalten war. Wir fragten uns, ob es für diese entzündlichen Wirkungen verantwortlich ist.

Vanadium war das einzige Metall, das sowohl im Bremsstaub als auch im Dieselabgas enthalten war. TonelloFotografie / Shutterstock

Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass Nicht-Abgaspartikel die Gesundheit genauso beeinträchtigen können wie Abgasemissionen. Bremsstaub ist ein Hauptbestandteil der Luftverschmutzung und trägt dazu bei 20% der verkehrsbedingten Partikel. Diese Zahl wird voraussichtlich nur zunehmen, da sich die Einführung von Strategien und Technologien ausschließlich auf die Reduzierung der Abgasemissionen konzentriert. Obwohl die Reduzierung der Abgasemissionen ein wichtiges Ziel für die öffentliche Gesundheit ist, zeigen unsere Ergebnisse, dass wir Wege brauchen, um Schadstoffe, die keine Abgase sind, wie z. B. Bremsstaub, zu reduzieren.

Viele Fahrzeuge, einschließlich Elektrofahrzeuge, enthalten jedoch metallische Komponenten in Kupplung, Motor und Bremsen. Die Entwicklung reibungs- und verschleißfester Technologien kann zur Reduzierung dieser schädlichen Schadstoffe von Bedeutung sein.

Mehr Radfahren oder Gehen, das Ergreifen des Busses oder das Teilen von Autos können die Überlastung in den Bereichen verringern, in denen wir leben und arbeiten. Dies könnte eine Möglichkeit sein, die Anzahl der Fahrzeuge zu verringern, die sich im Verkehr fortbewegen müssen - und könnte auch die Belastung ihrer Kupplungen, Reifen und Bremsen verringern und letztendlich die Belastung unserer Lunge für die Umwelt verringern.

Über den Autor

Liza Selley, Postdoktorandin, MRC Toxicology Unit, University of Cambridge

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

books_environmental