Oto, co dzieje się z Twoim organizmem podczas fali upałów.
Badanie, w którym analizowano reakcję układu odpornościowego na upały, daje nowy wgląd w to, co się dzieje, gdy wzrasta poziom rtęci.
Naukowcy odkryli związek między upalną pogodą a pomiarami odpowiedzi immunologicznej organizmu, w tym poziomem niektórych krwinek i wskaźnikami stanu zapalnego.
To krok w kierunku znalezienia terapii, które mogłyby pomóc chronić ludzi przed niebezpiecznie wysokimi temperaturami, które są powiązane ze zwiększoną częstością zawałów serca, udarów mózgu i innych problemów sercowo-naczyniowych.
Wyniki badania, zaprezentowane we wtorek na konferencji Epidemiologii, Zapobiegania, Stylu Życia i Zdrowia Kardiometabolicznego American Heart Association w Chicago, uważa się za wstępne do czasu opublikowania pełnych wyników w recenzowanym czasopiśmie.
W jaki sposób wysoka temperatura wyzwala odpowiedź immunologiczną?
Poprzednie badania wiązały temperaturę i stan zapalny, mówi główny badacz, dr Daniel W Riggs, epidemiolog i adiunkt na wydziale medycyny środowiskowej w Szkole Medycznej Uniwersytetu Louisville w Kentucky.
Zapalenie, które wiąże się z ryzykiem chorób serca, jest częścią reakcji organizmu na infekcję lub uraz. Różne typy białych krwinek również biorą udział w tej odpowiedzi immunologicznej. Niektóre z tych komórek uwalniają białka zwane cytokinami, które regulują stan zapalny. Inne komórki odpornościowe atakują bezpośrednio najeźdźców, takich jak bakterie i wirusy.
Cytokiny i komórki odpornościowe można mierzyć jako markery tego, jak bardzo organizm wzmocnił swoje mechanizmy obronne w odpowiedzi na postrzegane zagrożenie.
Riggs twierdzi, że wcześniejsze badania nad gorączką i stanem zapalnym uwzględniały zaledwie kilka sygnałów reakcji organizmu. On i jego koledzy „chcieli uzyskać pełniejszy obraz związku z wyższymi temperaturami i tymi markerami”.
W jaki sposób badano związek między ciepłem a odpowiedzią immunologiczną?
Zespół przyjrzał się próbkom krwi pobranym od 624 osób biorących udział w projekcie Green Heart Project, w ramach którego bada się, w jaki sposób sadzenie zieleni w dzielnicy Louisville może poprawić jakość powietrza i zmniejszyć ryzyko chorób serca.
Uczestnicy badania byli w wieku od 20 do 70 lat, a średni wiek wynosił 50 lat. Około 77 procent było rasy białej, 18 procent rasy czarnej, a 59 procent stanowiły kobiety. Latem 2018 i 2019 roku każda osoba oddała jedną próbkę krwi.
W każdej próbce badacze zmierzyli 11 typów cytokin i dziewięć typów komórek odpornościowych. Pogodę w dniu każdego pobrania krwi oceniano za pomocą Uniwersalnego Wskaźnika Klimatu Termicznego, miary wpływu temperatury, wilgotności i prędkości wiatru na poziom komfortu ludzkiego ciała. Średni 24-godzinny czas UTCI podczas pomiarów wynosił nieco poniżej 26 stopni Celsjusza.
Następnie pomiary krwi porównano z odczytami pogody, a wyniki skorygowano pod kątem różnic w czynnikach demograficznych, takich jak płeć, wiek, rasa i wykształcenie. Wyniki skorygowano także o wskaźnik masy ciała (miarę otyłości), zanieczyszczenie powietrza oraz to, czy dana osoba paliła papierosy lub przyjmowała leki przeciwzapalne.
Gorąca pogoda może zwiększyć podatność na infekcje i choroby
Wyniki wykazały związek między upalną pogodą a podwyższonym poziomem kilku cytokin. Jeden z nich, TNF-alfa, jest „jednym z głównych markerów stanu zapalnego i odgrywa ważną rolę w chorobach układu krążenia” – mówi Riggs.
Jednocześnie upalna pogoda była powiązana z wyższym poziomem niektórych klas białych krwinek zwanych monocytami, co może być oznaką, że ciepło powoduje stan zapalny lub wywołuje odpowiedź immunologiczną, mówi Riggs.
Ciepło wiązało się również ze zmniejszonym poziomem innej klasy monocytów, znanych jako nieklasyczne, które zmniejszają stan zapalny. Powiązano to z niższym poziomem zwalczających infekcje i oczyszczających krew białych krwinek, zwanych limfocytami B. Niższy poziom tych komórek może oznaczać, że dana osoba jest bardziej podatna na infekcję, mówi Riggs.
Był zaskoczony, widząc, jak wiele typów komórek zmienia się pod wpływem krótkotrwałej ekspozycji na upały. W badaniu nie zastanawiano się, co może być tego przyczyną, ale Riggs twierdzi, że aklimatyzacja cieplna może prowadzić do wzrostu liczby białek szoku cieplnego, o których wiadomo, że biorą udział w odpowiedziach immunologicznych i zapalnych.
Zrozumienie, w jaki sposób fale upałów powodują hospitalizacje i zgony
„Myślę, że to ważne badanie” – mówi dr Judith Lichtman, kierownik wydziału epidemiologii chorób przewlekłych w Yale School of Public Health w New Haven w stanie Connecticut. Przeprowadziła badania dotyczące wpływu temperatury na częstość udarów, ale nie była zaangażowana w nowe prace.
Wiele wcześniejszych badań skupiało się na tym, czy fale upałów prowadzą do większej liczby hospitalizacji lub zgonów – mówi. „To, co cenne w tym badaniu, to fakt, że naprawdę próbują zrozumieć, na poziomie organizmu, mechanizmy, które mogą przyczyniać się do zwiększonego ryzyka”.
Badanie uwzględnia tylko jedną dzielnicę – twierdzi, więc wyniki należy powtórzyć szerzej. Z takich badań nie jest jasne, jak bardzo ludzie są faktycznie narażeni na działanie ciepła na zewnątrz; ludzie mogli przebywać w klimatyzowanych pomieszczeniach.
Jednak ogólnie rzecz biorąc, zdaniem Lichtmana, badanie to „otwiera nowy obszar badań”.
Jak możemy złagodzić wpływ ciepła na zdrowie w obliczu zmian klimatycznych?
Zrozumienie wpływu ciepła na organizm będzie zyskiwać na znaczeniu wraz ze zmianami klimatycznymi, a jeśli badaczom uda się zrozumieć, w jaki sposób aspekty środowiska wpływają na zdrowie, „być może uda nam się również opracować nowatorskie sposoby zmniejszenia ryzyka chorób sercowo-naczyniowych” – mówi Lichtman.
Oczekuje się, że zmiany klimatyczne zwiększą liczbę ekstremalnych upałów, mówi Riggs. „Nasze przyszłe badania skupią się na długoterminowych skutkach narażenia na ekstremalne temperatury na reakcje immunologiczne i stany zapalne oraz na tym, jak to się wiąże z postępem chorób sercowo-naczyniowych”.
Riggs mówi, że w ramach projektu Green Heart w Louisville „zamierzamy sprawdzić, czy sadzenie drzew faktycznie może złagodzić wpływ na układ odpornościowy i stany zapalne”. Inne trwające badania obejmują pobieranie dodatkowych próbek krwi. „Głównym ograniczeniem tego badania jest to, że jest to tylko jeden punkt czasowy” – mówi, a dodatkowe próbki wykażą, czy ustalenia się utrzymają.
„Im lepiej rozumiesz mechanizm, tym wyraźniej możesz pracować nad zapobieganiem i leczeniem” – mówi.
