Учёные выяснили, почему загрязнение воздуха сильнее влияет на одних астматиков, чем на других

Исследователи из Университета Питтсбурга обнаружили генетические механизмы, которые помогают объяснить, почему загрязнение воздуха вызывает различную реакцию у людей с астмой. Результаты исследования опубликованы в научном журнале eBioMedicine.

Для многих пациентов с астмой ухудшение качества воздуха означает повышенный риск обострения заболевания. Однако даже при одинаковом воздействии загрязняющих веществ тяжесть симптомов может существенно различаться. До сих пор причины такой индивидуальной чувствительности оставались недостаточно изученными.

В новом исследовании учёные проанализировали данные почти тысячи взрослых пациентов с астмой из разных регионов США. Работа объединила результаты полногеномного секвенирования, сведения о воздействии загрязнения воздуха и анализ активности генов.

Основное внимание исследователи уделили мелкодисперсным частицам PM2.5 — одному из наиболее опасных компонентов загрязнения атмосферы. Размер таких частиц составляет менее 2,5 микрометра, что позволяет им проникать глубоко в лёгкие и оказывать негативное влияние на дыхательную систему.

Учёные сосредоточились на изучении около 450 генов, связанных с окислительным стрессом — процессом, при котором высокореактивные молекулы повреждают клетки и ткани организма.

Результаты показали чёткую связь между воздействием PM2.5 и функцией лёгких. У пациентов с астмой более высокие уровни воздействия загрязняющих частиц сопровождались снижением показателей работы дыхательной системы.

При этом исследователи выявили семь генов, варианты которых влияют на способность организма противостоять последствиям загрязнения воздуха. Некоторые генетические особенности усиливали защитные механизмы клеток дыхательных путей, тогда как другие, наоборот, делали пациентов более уязвимыми к воздействию загрязнённого воздуха.

Особое внимание привлекли гены OXSR1, PXDN и TPO. У носителей определённых вариантов этих генов наблюдалось более выраженное ухудшение функции лёгких при воздействии PM2.5.

Авторы исследования отмечают, что полученные результаты открывают возможности для развития персонализированной медицины. В будущем генетические тесты могут помочь выявлять людей, наиболее чувствительных к загрязнению воздуха, и заранее разрабатывать для них индивидуальные меры профилактики и лечения.

По мнению исследователей, новые данные также могут использоваться в сфере общественного здравоохранения. Например, власти смогут точнее определять группы населения, которым необходимы дополнительные меры защиты во время периодов повышенного загрязнения атмосферы.

Следующим этапом работы станет изучение возможностей целевого воздействия на выявленные биологические механизмы. Учёные планируют проверить эффективность различных подходов — от изменения образа жизни до применения антиоксидантных препаратов, способных снижать негативное влияние загрязнённого воздуха на наиболее уязвимых пациентов.

Авторы подчёркивают, что снижение загрязнения воздуха остаётся наиболее эффективным способом защиты здоровья населения. Однако результаты исследования показывают, что развитие персонализированных мер профилактики может стать важным дополнением к традиционным природоохранным стратегиям.