Сотрудники Института физической химии при Польской академии
наук в сотрудничестве с Агентством по охране окружающей среды США изучили
влияние нитрофенолов — органических и в то же время
канцерогенных соединений в воздухе — на здоровье человека, пишет naked—science.ru.
Мононитрофенолы поражают центральную нервную систему, почки
и печень, динитрофенолы раздражают слизистые оболочки и кожу, приводя к
дерматитам. Они токсичны не только для млекопитающих, но и для растений.
4-нитрофенол имеет замедленное взаимодействие с кровью и образует метгемоглобин
— продукт окисления железа в молекуле гемоглобина, — который отвечает за
метгемоглобинемию: это может вызвать цианоз, спутанность и потерю сознания.
В легкие нитрофенолы попадают при вдыхание содержащих их
микрочастиц PM2,5, особенно увеличен риск в промышленных и городских условиях,
а также в регионах с высоким уровнем выбросов, образующихся от сжигания
биомассы. Готовка шашлыка (барбекю в западных странах), выхлопы автомобилей,
сжигание дров или травы в поле — все эти и другие виды деятельности повышают
содержание оксидов азота и пыли в атмосфере, которые под солнечным светом
превращаются в канцерогенные соединения.
Целью нового исследования, результаты которого опубликованы в журнале Environmental Pollution,
было впервые изучить влияние чистых нитрофенолов и их смеси на клетки легких
человека.
«Мы качественно идентифицировали три нитрофенола в
микрочастицах PM2,5, собранных на нескольких объектах в США, и в
частицах вторичных органических аэрозолей (SOA), образованных в результате
фотоокисления ароматических углеводородов (бензол, толуол, о-ксилол, м-ксилол,
1,3,5-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол, этилбензол, нафталин,
1-метилнафталин, 2-метилнафталин и бензиловый спирт). Исследование поводили в
смоговых камерах Агентства по охране окружающей среды США и при наличии оксидов
азота», — пишут ученые.
Смесь из соединений и частиц, которые поместили в камеру,
подвергалась химическим реакциям под солнечным излучением, что приводило к
превращению оксидов азота в нитрофенолы. Также авторы статьи провели
исследования in vitro и выявили ранние изменения в клетках легких:
нитрофенолы проявляли
различные ингибирующие и цитотоксические эффекты. По отдельности
4-нитрофенол оказался наиболее цитотоксичен, а 2-нитрофенол — наименее.
«При воздействии 4-нитрофенола клеточное ингибирование
происходило в течение первых 24 часов, за которым следовала усиленная гибель
клеток между 24 и 48 часами. <…> Накопление активных форм
кислорода (АФК) приводило к гибели клеток после воздействия 3-нитрофенола,
4-нитрофенола и смесей этих соединений, в то время как 2-нитрофенол индуцировал
самое низкое накопление АФК», — объяснили исследователи.
Иначе говоря, клетки, пережившие воздействие этих
органических соединений, демонстрировали разрушение митохондриальной мембраны,
которая действует как естественный барьер. В итоге нитрофенолы быстро
попадали в саму клетку и провоцировали апоптоз, а затем — некроз. Наиболее опасными были высокие
концентрации соединений — такие наблюдаются, к примеру, в условиях смога и
лесных пожаров.
«Дисморфные митохондрии связаны с хроническими респираторными
заболеваниями, включая астму, аллергию, бронхит и легочную
гипертензию. Таким образом, последствия воздействия нитрофенолов на уровне
суборганелл могут указывать на нарушения в функционировании митохондриальных
мембран», — подытожили ученые.
