Bromsdamm består av järnpartiklar, vilket studier har visat är skadliga för människors hälsa. pdsci / Shutterstock
De skadliga effekterna av luftföroreningar orsakade av dieselavgaser på vår hälsa är välkända. Dess ansvarig för att orsaka allt från andningsproblem till demens och till och med vissa typer av cancer. Men vad de flesta inte inser är att avgaser inte är den enda orsaken till luftföroreningar. Faktum är att upp till 55% av trafikföroreningar på vägarna är tillverkad av partiklar utan avgaser, med cirka 20% av den föroreningen som kommer från broms damm. Och som vår senaste forskning visar kan dessa partiklar vara lika skadligt för våra lungor som avgaser.
Sammansatt av järnpartiklar orsakas bromsdamm av friktion mellan järnbromsrotorns slipning på bromsbeläggarna när ett fordon bromsar ner. Detta bromsdamm slits sedan bort och blir luftburen. Och som senaste forskningen som jag och mina kollegor genomförde, bromsdamm utlöser inflammation i lungcellerna med samma svårighetsgrad som dieselpartiklar.
Genom att lägga till bromsdammpartiklar till makrofager - cellerna som ansvarar för att rensa lungorna från invaderande bakterier, avfall och skräp - vi såg en nästan 185% ökning av cellens inflammatoriska aktivitet. Inte bara det, vi fann också att bromsdamm förhindrade immuncellerna från att förstöra Staphylococcus aureus - en bakterieart som är ansvarig för lunginflammation. Återigen befanns bromsdammet vara lika giftigt som dieselpartiklar.
Denna upptäckt kan innebära att föroreningar från bromsdamm kan bidra till det stora antalet bröstinfektioner och svaga "stadskrokar" som rapporteras av människor bor och arbetar i stadsområden. Men eftersom de isolerade cellerna som vi använde i våra experiment kan verka annorlunda än celler som finns i en levande människas lungor, behövs ytterligare forskning för att bekräfta om partikelexponering bidrar till infektionsrisk hos människor.
Giftigt bromsdamm
Upptäckt av detta nya resultat ville vårt team veta vilka funktioner i bromsdamm som gör det så giftigt. Trafikföroreningarpartiklar kan innehålla många tusentals material, inklusive kol, kolväten och bakterietoxiner. Men på grund av de material som moderna bromsar är gjorda av, är dammet som bärs av dem mycket metalliskt - inklusive många typer av metall, t.ex. järn, koppar, titan och magnesium att studier har visat orsak stress och skada på mänskliga celler.
Vårt team identifierade dessa metaller som de skyldiga genom att blockera dem kemiskt. Detta gjorde det så att de inte längre kunde träda i kraft när bromsdamm eller dieselavgaspartiklar tillsattes till cellerna. När metallerna inte var i drift fortsatte makrofagerna att förstöra bakterier och sprang inte upp sin inflammatoriska signal efter att ha utsatts för bromsdamm eller dieselavgaspartiklar.
Medan vi förväntade oss att detta cellrespons skulle hända för mycket metalliskt bromsdamm, blev vi förvånade över att metall också orsakade giftigheten hos dieselavgaser. Detta beror på att avgaspartiklarna innehåller betydligt färre metallarter än bromsdamm - bara tre jämfört med de fjorton som vi hittade i bromsdamm. Vanadin var den enda metallen som samverkade med makrofagerna och fanns också i både bromsdamm och dieselavgaspartiklar. Vi undrade om det var ansvaret för att orsaka dessa inflammatoriska effekter.
Vanadium var den enda metallen som hittades i både bromsdamm och dieselavgas. TonelloFotografi / Shutterstock
Vår forskning visar att partiklar utan avgaser har potential att vara lika skadliga för vår hälsa som avgasutsläpp. Bromsdamm är en viktig del av luftföroreningar och bidrar till 20% av trafikrelaterade partiklar. Detta antal förväntas bara öka eftersom politik och teknik som införs endast fokuserar på att minska avgasutsläppen. Även om minskningar av avgasutsläpp är ett viktigt mål för folkhälsan, visar våra resultat att vi behöver sätt att minska icke-avgasföroreningar, som bromsdamm, också.
Många fordon, inklusive elektriska, innehåller dock metallkomponenter i kopplingen, motorn och bromsarna. Att utforma tekniker som är resistenta mot friktion och slitage kan vara viktiga för att minska dessa skadliga föroreningar.
Att cykla eller gå mer, ta buss eller dela bil kan minska trängseln i de områden som vi bor och arbetar. Att göra detta kan vara ett sätt att minska antalet fordon som måste krypa med i trafiken - och kan också underlätta belastningen på deras kopplingar, däck och bromsar och i slutändan minska föroreningsbördan på våra lungor.
Om författaren
Liza Selley, postdoktorell forskare, MRC Toxicology Unit, University of Cambridge
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Böcker om miljön från Amazons lista över bästsäljare
"Tyst vår"
av Rachel Carson
Denna klassiska bok är ett landmärke i miljövårdens historia, och uppmärksammar de skadliga effekterna av bekämpningsmedel och deras inverkan på naturen. Carsons arbete bidrog till att inspirera den moderna miljörörelsen och är fortfarande relevant idag, när vi fortsätter att brottas med utmaningarna med miljöhälsa.
Klicka för mer info eller för att beställa
"The Uninhabitable Earth: Life After Warming"
av David Wallace-Wells
I den här boken ger David Wallace-Wells en skarp varning om de förödande effekterna av klimatförändringar och det akuta behovet av att ta itu med denna globala kris. Boken bygger på vetenskaplig forskning och verkliga exempel för att ge en nykter blick på framtiden vi står inför om vi misslyckas med att vidta åtgärder.
Klicka för mer info eller för att beställa
"Trädens dolda liv: vad de känner, hur de kommunicerar? Upptäckter från en hemlig värld"
av Peter Wohlleben
I den här boken utforskar Peter Wohlleben trädens fascinerande värld och deras roll i ekosystemet. Boken bygger på vetenskaplig forskning och Wohllebens egna erfarenheter som skogsbrukare för att ge insikter i de komplexa sätt som träd interagerar med varandra och med naturen.
Klicka för mer info eller för att beställa
"Vårt hus brinner: scener av en familj och en planet i kris"
av Greta Thunberg, Svante Thunberg och Malena Ernman
I den här boken ger klimataktivisten Greta Thunberg och hennes familj en personlig redogörelse för sin resa för att öka medvetenheten om det akuta behovet av att ta itu med klimatförändringarna. Boken ger en kraftfull och gripande redogörelse för de utmaningar vi står inför och behovet av handling.
Klicka för mer info eller för att beställa
"The Sixth Extinction: En onaturlig historia"
av Elizabeth Kolbert
I den här boken utforskar Elizabeth Kolbert den pågående massutrotningen av arter orsakade av mänsklig aktivitet, med utgångspunkt i vetenskaplig forskning och verkliga exempel för att ge en nykter titt på inverkan av mänsklig aktivitet på den naturliga världen. Boken erbjuder en övertygande uppmaning till handling för att skydda mångfalden av livet på jorden.
al
