Hoe omgevingsstress je lichaam schaadt

27/04/2022

We begrijpen allemaal dat leefstijlfactoren zoals een gebrek aan lichaamsbeweging, overmatig alcoholgebruik en roken een negatieve invloed kunnen hebben op onze gezondheid, maar weinigen van ons weten precies hoe. 

Recent onderzoek suggereert dat er veel meer mechanismen in het spel zijn dan eerst werd gedacht. Van uw microbioom tot het DNA van individuele cellen, uw lichaam kan op een aantal verschillende manieren worden beïnvloed, met effecten die samen leiden tot chronische ziekten en aandoeningen, een afname van mentale vermogens en vroegtijdige veroudering.

Naast levensstijlkeuzes kunnen deze effecten ook worden veroorzaakt door omgevingsfactoren, of "beledigingen", van stressoren die zich gedurende het leven ophopen. Deze beledigingen kunnen duidelijk zijn - zoals chemische en biologische gevaren, kankerverwekkende stoffen of waterverontreinigende stoffen - en niet zo voor de hand liggend - zoals fijnstof in de lucht die je inademt, of zelfs geluids- en lichtvervuiling in stedelijke gebieden. De gecombineerde fysiologische effecten van deze beledigingen op een persoon staat bekend als het "Exposome", wat de volledige reeks blootstellingen betekent.

Luchtverontreiniging bestaat uit fijnstof – deeltjes kleiner dan 10 micrometer in diameter, en fijn stof – met een diameter kleiner dan 2.5 micrometer.
Luchtverontreiniging bestaat uit fijnstof – deeltjes kleiner dan 10 micrometer in diameter, en fijn stof – met een diameter kleiner dan 2.5 micrometer.

Een artikel uit 2021 van het LMU Institute of Epidemiology in München heeft acht belangrijke manieren beschreven waarop uw lichaam kan worden beïnvloed door milieubeledigingen en hoe deze kunnen samenwerken om uw blootstelling te beïnvloeden en uw welzijn in gevaar te brengen. 

Oxidatieve stress en ontsteking

Reactieve zuurstofsoorten (ROS) zijn essentieel voor normale cellulaire signalering en regulatie. Een overmaat hiervan kan echter leiden tot niet-specifieke oxidatie van eiwitten en cellen die de celfunctie kunnen aantasten. Beledigingen van het milieu kunnen verhoogde niveaus van ROS veroorzaken, evenals verlaagde antioxidantniveaus. Ontsteking treedt op wanneer oxidatie cellulaire afweermechanismen activeert en er niet genoeg antioxidanten zijn om de stress te bestrijden. Het resultaat van deze overmaat is celdood, ontsteking en acute orgaanschade.

Genomische veranderingen en mutaties

Veranderingen in de DNA-sequentie als gevolg van mutatie worden doorgaans als schadelijk beschouwd. Deze veranderingen treden op als cellen zich in de loop van de tijd delen en repliceren en kunnen worden verergerd door schadelijke milieublootstellingen. DNA-mutaties kunnen abnormaal celgedrag en achteruitgang veroorzaken die in verband worden gebracht met veroudering en ouderdomsziekten. Veel milieuchemicaliën zijn bekende of vermoedelijke mutagenen - of middelen die genetische mutatie veroorzaken - en ze kunnen de snelheid waarmee cellulaire achteruitgang optreedt versnellen.

Ontwikkelingen in genetische manipulatie kunnen schadelijke mutatie-effecten helpen verminderen.
Ontwikkelingen in genetische manipulatie kunnen schadelijke mutatie-effecten helpen verminderen.

Epigenetische veranderingen

Epigenetica is het gebied van flexibele veranderingen in genetisch gedrag, in plaats van genetische code. Dit is ontdekt als een manier om erfelijke aanpassingen te veroorzaken die niet afhankelijk zijn van DNA-mutaties. Een van die veranderingen is de methylering van DNA, wat het in- en uitschakelen van genen vergemakkelijkt. In overmaat kan dit abnormale genexpressie veroorzaken die gepaard gaat met veroudering en ziekte. Beledigingen van blootstelling aan het milieu zorgen ervoor dat epigenetische aanpassingen de normale verwachtingen overtreffen. Van mineralen zoals arseen, cadmium en nikkel is gevonden dat ze de DNA-methylering verhogen en de cellulaire functie veranderen. Luchtverontreinigende stoffen, omgevingstemperatuur en zelfs vochtigheid blijken ook epigenetische effecten te hebben.

Mitochondriale disfunctie

Mitochondriën zijn de motoren die je cellen laten 'gaan', en als hun DNA wordt gewijzigd, kan dit allerlei celdysfunctie en orgaanschade veroorzaken. Dit leidt op zijn beurt tot ziekte, chronische ziekte en vroegtijdige veroudering. Het is gebleken dat blootstelling aan luchtvervuiling - zoals fijnstof, benzeen, polyaromatische koolwaterstoffen en giftige metalen - tijdens de zwangerschap bijzonder schadelijk kan zijn voor mitochondriën in de placenta. Dit kan met name de hersenontwikkeling van het ongeboren kind beïnvloeden, waardoor een lager IQ en mogelijk andere intellectuele verschillen ontstaan.

Endocriene verstoring

Het endocriene systeem is verantwoordelijk voor de vele regulerende hormonen die door het hele lichaam aan het werk zijn. Slaap-waakcycli, stressniveaus en stemming, metabolisme en reproductieve cycli worden allemaal bepaald door hormonale signalen. 

Het endocriene systeem regelt alle aspecten van je lichaam gedurende je hele leven, van de puberteit tot het circadiane ritme.
Het endocriene systeem regelt alle aspecten van je lichaam gedurende je hele leven, van de puberteit tot het circadiane ritme.

Hormoonverstorende chemicaliën (EDC's) worden tegenwoordig overal gevonden, maar vooral in plastic en voedselverpakkingen. Bisfenolen en ftalaten behoren tot de meest bekende EDC's die in plastic worden aangetroffen, en hoewel bisfenol-A (BPA)-vrije plastic drinkflessen de afgelopen jaren een verkoopargument waren, werden BPA-analogen nog steeds op hun plaats gebruikt - om vergelijkbare hormoonontregelende effecten. Microplastics behoren ook tot de meest verontrustende facetten van de blootstellingsbeledigingen, vanwege hun nieuw ontdekte aanwezigheid in de menselijke bloedbaan.

Veranderde intercellulaire communicatie

Chemicaliën regelen de communicatiesignalen tussen cellen. Chemische boodschappers kunnen gemakkelijk worden verstoord door beledigingen van buitenaf, of het nu wordt veroorzaakt door veranderd cellulair DNA, oxidatieve stress of EDC's. Van ozon, een broeikasgas in de atmosfeer, is vastgesteld dat het de regulatie van de longgroei verstoort en een factor kan zijn bij de gevoeligheid van longkanker. Ozon wordt geproduceerd wanneer uitlaatgassen, meestal van voertuigen of fabrieken, reageren met zonlicht in de lucht. Luchtverontreinigende stoffen zoals uitlaatgassen kunnen ook immuunresponssignalen in de bloedbaan veroorzaken, wat een overmatige ontsteking kan veroorzaken als reactie van het immuunsysteem.

Veranderde microbioomgemeenschappen

Barrière-organen - zoals de huid, longen en darmen - zijn verantwoordelijk om te voorkomen dat vervelende dingen dieper in je lichaam komen, maar hun effectiviteit is afhankelijk van een gezond microbioom - de verzameling bacteriën en micro-organismen die met je lichaam werken. Beledigingen zoals ultraviolette straling en allergenen kunnen het microbioom van de huid veranderen door een immuunrespons op te wekken, waardoor het later verzwakt voor andere bronnen van ziekte en ziekte.

Een divers scala aan blootstellingen in kleine doses kan leiden tot een sterker immuunsysteem.
Een divers scala aan blootstellingen in kleine doses kan leiden tot een sterker immuunsysteem.

Blootstelling aan het milieu kan in sommige gevallen positieve effecten hebben. Diversificatie van uw microbioom, door blootstelling aan virussen en microben op jonge leeftijd, kan vaak het immuunsysteem versterken en astma-effecten en allergieën voorkomen.

Verminderde functie van het zenuwstelsel

Het centrale zenuwstelsel (CZS) is de snelweg waarop elektrische signalen van prikkels de hersenen bereiken. Deze signalen kunnen zo snel als 120 m/s reizen om instructies van en naar uw ledematen te sturen. Beledigingen van de omgeving kunnen deze signalering vertragen, door veranderingen in neuronen en krimp van de hersenen te veroorzaken. Van bekende industriële verontreinigende stoffen met een hoog risico is bewezen dat ze giftig zijn voor de hersenen en het zenuwstelsel, waardoor ze ontwikkelingsstoornissen bij kinderen en mentale degeneratie bij volwassenen veroorzaken. Warmtevervuiling is een minder voor de hand liggende blootstelling, die kan komen van frequentere en intensere hittegolven en de effecten van stedelijke hitte-eilanden. Het CZS werkt om de lichaamstemperatuur te reguleren, en overmatige hittevervuiling kan CZS-disfunctie veroorzaken, wat resulteert in uitputting, een zonnesteek en een verslechtering van bestaande medische aandoeningen. 

Wat gedaan kan worden?

Met meer tijd en onderzoek kunnen effectieve therapieën toegankelijk worden, zoals effectievere antioxidanten en ontstekingsremmers, het omkeren van DNA-methylatie of het herprogrammeren van cellen om effectief een staat van "fabrieksreset" te krijgen. Inspanningen om verontreinigende stoffen zoals microplastics, zware metalen, uitlaatgassen en fijnstof uit het milieu te verminderen, zijn ook belangrijk. Op individuele schaal bevelen onderzoekers echter aan dat het handhaven van gezondere levensstijlkeuzes de beste verdediging is die men kan hebben tegen milieubeledigingen.

Nieuwsgierig naar meer?

At Chemwatch we kijken uit naar allerlei blootstellingsgevaren, geïnformeerd door onze interne chemische experts. We hebben een bibliotheek met eerdere webinars over wereldwijde veiligheidsvoorschriften, softwaretraining, geaccrediteerde cursussen en etiketteringsvereisten. Houd onze in de gaten Webinar kalender voor onze aankomende Exposome-serie, evenals regulier beheer van chemicaliën, veiligheid en regelgevende inhoud.

Bronnen:

Snel onderzoek

Als wetenschappers die evolueren met technologie, behandelen we innovatie als een manier van leven, een leven dat we wijden aan verbetering en vooruitgang van veiligheid, gezondheid en milieu.
© Copyright 2024 Chemwatch