Matlagning på traditionell vedspis

Transkript

1 Matlagning på traditionell vedspis En analys av luftburna partiklars effekt på små barns lunghälsa Frida Lindström Handledare: Anders Jonsson Kungsholmens Gymnasium Läsåret 2014/2015

2 Abstract Billions of people around the globe use traditional stoves for cooking. These are stoves with bad ventilation and combustion conditions which smoke has been shown to be hazardous to health when chronically exposed to it. According to The Global Burden of Disease Study 2010 the act of cooking with a traditional cook stove indoors is the third biggest risk factor for suffering an illness in a low income country today. In children below five years of age, cooking with stoves using wood as a fuel has been shown to affect their lung health and to increase their risk of suffering from pneumonia. The aim of this study was to gain an understanding of why smoke from woodstoves affects the health of children. Its purpose was to investigate if the particulate matter in the smoke is the reason of why exposure to smoke from woodstoves increases children s risk of suffering from pneumonia. This was carried out through literature studies, reviewing research on what happens when particulate matter enters the human body. The result showed that exposure to particulate matter leads to an inflammatory response in the body, induces oxidative stress on the alveolus and leads to immunosuppression in the lungs. It also showed that dioxins may be relevant for the understanding of the health effects of particulate matter, as they can go onto the surface of the particles, and therefore can be brought down deep into the lungs together with them. The dioxin 2,3,7,8-TCDD was studied further, and was similarly to particulate matter shown to suppress the immune system. Since a suppressed immune system is a risk factor for getting pneumonia, it was found that particulate matter in the smoke could be a plausible reason for why wood smoke increases children s risk of suffering from the disease. However, because of the lack of quantitative in vivo studies on humans, where different types of combustion conditions are taken into account, there is yet not enough evidence to make such a conclusion.

3 Sammanfattning Flera miljarder människor jorden runt använder sig av traditionella spisar för matlagning. Det är spisar med dålig ventilation och förbränningsförhållanden, vars rök visat sig vara hälsovådlig vid långvarig exponering. Enligt The Global Burden of Disease Study 2010 är matlagning med traditionell spis inomhus den tredje största riskfaktorn för att drabbas av sjukdom i ett låginkomstland idag, och spisar där ved används som bränsle har bland annat visat sig påverka barns lunghälsa och risk att drabbas av lunginflammation. Syftet med denna studie var att undersöka varför rök från vedspisar har effekter på barns hälsa. Med studien ville utredas om rökens innehåll av luftburna partiklar är orsaken till att exponering för vedrök ökar barn under fem års risk att drabbas av lunginflammation. Vad som händer då luftburna partiklar tar sig in i kroppen undersöktes följaktligen genom litteraturstudier. Av resultatet framgick att det i studier visat sig att exponering för luftburna partiklar inducerar en oxidativ stress på lungblåsorna, bidrar till ett undertryckt immunförsvar och alstrar en inflammatorisk respons från kroppen. Av resultatet framgick även att dioxiner kan vara relevanta för luftburna partiklars effekter på lunghälsan, då dessa kan sitta på partiklarnas yta, och således kan ta sig djupt ner i lungorna tillsammans med partiklarna. Dioxinen 2,3,7,8-TCDD undersöktes, och visade sig likt de luftburna partiklarna undertrycka kroppens immunförsvar. Då ett undertryckt immunförsvar är en riskfaktor för att drabbas av lunginflammation, är luftburna partiklar möjligen den komponent i rök från vedspisar som förhöjer barns risk att drabbas av sjukdomen. Bristen på kvantitativa in vivo studier på människor, där olika typer av förbränningsförhållanden tas i beaktande, gör dock att det ännu inte finns belägg för att dra en sådan slutsats.

4 Innehållsförteckning 1. Inledning och syfte Teori Rök från vedspisar Luftburna partiklar och dioxiner Rök från vedspisar och lungsjukdomar Lunginflammation Metod Resultat Hälsoeffekter vid exponering för luftburna partiklar Effekter på cellulär och molekylär nivå till följd av exponering Dioxiners hälsoeffekter Diskussion Referenser... 11

5 1. Inledning och syfte Användningen av traditionella spisar med fast bränsle är enligt The Global Burden of Disease Study 2010 den tredje största riskfaktorn bakom sjukdomar i låginkomstländer idag (Lim, 2012). Trots detta är det en av världens minst kända hälsofaror. Röken från spisarna har visat sig öka risken för att drabbas av sjukdomar så som lunginflammation, lungcancer, hjärtsjukdomar och gråstarr, och beräknas orsaka uppemot 4,3 miljoner förtidsdödsfall och tio miljontals sjuka varje år (Global Alliance for Clean Cookstoves, 2015). Spisarna används uppskattningsvis av tre miljarder människor jorden runt, främst i länder belägna i Asien, Afrika och Sydamerika. Hårdast drabbade är kvinnor och barn, då de spenderar mycket tid inomhus eller vid spisen (Global Alliance for Clean Cookstoves, 2014). Barn under fem år påverkas extra mycket av röken, och studier har troliggjort ett samband mellan exponering av rök från traditionella spisar och förekomst av lunginflammation hos barn under fem år (National Institute of Health, 2015). Lunginflammation i sig orsakar att c:a två miljoner barn under fem års ålder dör varje år, vilket är fler dödsfall än någon annan enskild sjukdom orsakar (Hodge, Johansson, & Wardlaw, 2006). Till matlagning med traditionella spisar kan olika sorters fast bränsle användas. Detta gymnasiearbete undersöker varför rök från spisar som drivs av ved påverkar små barns lunghälsa. Arbetet syftar till att utreda om det är rökens luftburna partiklar som påverkar barns lunghälsa och utgår från frågeställningen Hur påverkar luftburna partiklar från förbränning i traditionella vedspisar lunghälsan hos barn under fem år samt risken för dem att drabbas av lunginflammation?. 2. Teori 2.1. Rök från vedspisar De tre miljarder traditionella spisar som Global Alliance for Clean Cookstoves uppskattat används runt om i världen drivs främst av bränsle i fast form, däribland träkol, pellets och biomassa det vill säga ved, plantor, avfall från industri och rester från jordbruk (Global Alliance for Clean Cookstoves). Vilka ämnen som bildas vid användning av spisarna beror på vilket bränsle som används, men även på hur fullständig förbränningen är. Ofullständig förbränning sker om veden kyls under tiden eller om syretillförseln är låg, och har konsekvensen att röken får ett högre innehåll av hälsovådliga komponenter. Röken från vedspisar består generellt av; Koldioxid (CO 2 ) Kolmonoxid (CO) Kväveoxider (NO x ) 1

6 Organiskt bundet kol (OGC) Flyktiga kolväten (VOC) Polycykliska Aromatiska Kolväten (PAH) Luftburna partiklar (t.ex. sot) Dioxiner (Naturvårdsverket, 2009) Då traditionella vedspisar oftast inte är konstruerade för att skapa bra förbränningsförhållanden, bränslet är av mindre bra kvalité, och dessa spisar har dålig syretillförsel, blir problemet med spisarna väldigt stort. Särskilt problematiskt är att spisarna ofta inte har någon skorsten som leder ut röken, varför den stannar inomhus och försämrar luftkvaliteten (Global Alliance for Clean Cookstoves) Luftburna partiklar och dioxiner Två av rökens komponenter, luftburna partiklar och dioxiner, har särskilt omdiskuterade egenskaper. Luftburna partiklar är fasta eller flytande material i luften, med varierande storlek, form och sammansättning. Oftast delas de in och analyseras efter storlek i aerodynamisk diameter, till följd av att de kan ha en mycket oregelbunden form. Aerodynamisk diameter är ett mått som utgår från vilken diameter i mikrometer partiklarna skulle haft om de hade en ideal, klotformad form. Det finns tre huvudsakliga storleksgrupper; PM 10, PM 2.5 och PM 0.1, där PM står för engelskans Particulate Matter, och 10 respektive 2.5 och 0.1 beskriver den aerodynamiska diametern i mikrometer (Israelsson, 2015). Ju mindre aerodynamisk diameter partiklarna har, desto mer hälsofarliga anses de vara. PM 10 är inandningsbara, men fastnar i näsa, mun och svalg. PM 2.5 och mindre är tillräckligt små för att ta sig ner till själva lungblåsorna, alveolerna, och PM 0.1 kan tränga ner genom luftvägarna och hela vägen ut till kärlen (Israelsson). Förutom partiklarnas aerodynamiska storlek finns det andra egenskaper som spelar stor roll för partiklarnas effekter på hälsan. De egenskaper som tros vara relevanta för partiklarnas biologiska effekter, förutom aerodynamisk storlek, är; Löslighet i vattenbaserade vätskor (viktigt för hur partiklarna tar sig runt i kroppen och in i celler); Fysiokemiska egenskaper (exempelvis vattenupptagningsförmåga); Storlek på kontaktarea (beror på partiklarnas aerodynamiska storlek och form); Vad partikeln har för kemisk sammansättning (exempelvis innehåll av metaller och organiska ämnen) 2

7 (Barregard, o.a., 2009) Ämnen i luften kan sätta sig på de luftburna partiklarnas yta, och dessa blir då relevanta för förståelsen av luftburna partiklars hälsoeffekter. Dioxiner är ett viktigt exempel. Dioxiner är ett samlingsnamn för 210 olika föreningar med liknande kemiska och toxikologiska egenskaper, varav 12 anses vara mycket giftiga (Ahlborg, Hardell, Holm, Olsson, & Rappe, 1989). Majoriteten av de dioxiner vi får i oss lär komma från mat vi äter, men vi kan även få i oss dioxiner via jord, damm och vatten. Små barn får dessutom i sig stora doser dioxiner genom modersmjölken (Olsson, 2012). Då vi får i oss dioxiner via inhalation av luftburna partiklar, dras dessa med djupt ner i luftvägarna, var de kan orsaka stor skada. Dioxiner kan på grund av deras lipofila egenskaper och persistens i miljön spridas lätt, och transporteras uppåt i näringskedjan. Bröstmjölk innehåller även höga halter dioxiner av samma anledning (Olsson). Den mest välkända dioxinen heter tetrakloridibenzo-p-dioxin (2,3,7,8-TCDD) och är ett av de mest potenta gifterna vi känner till idag (Ahlborg, Hardell, Holm, Olsson, & Rappe). Detta arbete kommer fortsättningsvis att syfta specifikt på 2,3,7,8-TCDD då det skrivs om dioxiner Rök från vedspisar och lungsjukdomar Många studier har undersökt vilka hälsoeffekter rök från traditionella vedspisar har generellt. Exponering för rök har visat sig höra ihop med en högre risk att drabbas av olika lungsjukdomar, exempelvis kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) och lungcancer, men också gråstarr och hjärtoch kärlsjukdomar (World Health Organization, 2015). Användningen av traditionell vedspis räknas även som riskfaktor för lunginflammation hos små barn under fem års ålder. Enligt beräkningar från World Health Organization nästan fördubblar exponering för rök från vedspisar barn under fem års risk att drabbas av lunginflammation (World Health Organization). På landsbygden i Guatemala genomförde det amerikanska National Institute of Health en studie för att undersöka hur exponering för rök hörde ihop med lunginflammation hos barn under 18 månaders ålder. Hemma hos familjer med små barn eller gravida kvinnor sattes moderna vedspisar med skorsten in, varpå dessa familjer varje vecka fick besök av forskare som kontrollerade deras hälsa. Resultatet jämfördes sedan med en kontrollgrupp bestående av familjer som fortsatt använt skorstenfri vedspis inomhus. Av studiens resultat kunde visserligen ingen större skillnad utläsas gällande antalet fall av lunginflammation bland barnen, men det observerades att insättningen av skorsten minskade antalet fall av svår lunginflammation betydligt. Att leda ut röken från hemmet innebar bland barn under 18 månaders ålder att antalet fall svår lunginflammation minskade med 30 procent. Enligt forskarna bakom studien ger bytet till modern vedspis således uppskattningsvis upphov till samma minskning i antal fall svår lunginflammation som vaccinationer och 3

8 näringssupplement. Därför anses det nu vara mycket viktigt att byta ut traditionella vedspisar mot modernare vedspisar på bredare front (National Institute of Health) Lunginflammation Anledning till att studier som den som nämns här ovan genomförs är att lunginflammation är den sjukdom som orsakar flest sjukdoms- och dödsfall bland barn varje år. Det har beräknats att lunginflammation är orsaken till 29 procent av alla dödsfall bland barn under fem år, om dödsfall under den neonatala perioden, det vill säga de fyra första veckorna efter födseln, räknas in. Det motsvarar 3 miljoner dödsfall i världen per år (Hodge, Johansson, & Wardlaw, 2006). Det anses också därför vara viktigt att kartlägga vilka riskfaktorer som finns för att drabbas av sjukdomen. Lunginflammation är en allvarlig typ av infektion i de nedre luftvägarna. De flesta mindre allvarliga fall orsakas av virus, medan svårare fall beror på bakterier. Majoriteten av alla fall svår lunginflammation kan därför behandlas med antibiotika. Bakterier och virus som orsakar sjukdomen tros ofta finnas i barns näsor, och tros orsaka lunginflammation då dessa blir inandade till lungorna. Lunginflammation är även ofta en följdsjukdom till många mindre allvarliga infektioner. Små barn riskerar särskilt att drabbas av lunginflammation då deras immunförsvar är svagare än vuxnas till följd av att det inte är fullt utvecklat. Undernärda barn, och barn som redan är drabbade av andra sjukdomar och åkommor så som mässling och AIDS leder störst risk att drabbas, då deras immunförsvar är extra svagt (Hodge, Johansson, & Wardlaw). Nuförtiden ges vaccinet PVC till små barn för att motverka att de drabbas av lunginflammation. I exempelvis Zambia är vaccinet en del av det kostnadsfria vaccinationsprogram som tillhandahålls. Vaccinet motverkar vissa patogener som ligger bakom lunginflammation, men ger tyvärr enbart skydd för en bråkdel av dem. Lunginflammation är därför fortsatt den vanligaste lungsjukdomen bland barn under fem år i Zambia (Lungu, 2015). 3. Metod Syftet med det här arbetet är att få svar på varför rök från traditionella vedspisar påverkar små barns lunghälsa, och förhöjer deras risk att drabbas av lunginflammation. För att utreda detta undersöktes först vilka utsläpp förbränning av ved ger upphov till, varpå hemsidan användes för att utreda vilken eller vilka av dessa komponenter som enskilt påvisats ha relevanta hälsoeffekter. Luftburna partiklar visade sig ha koppling till lunghälsa, varför efterforskningar därefter fokuserades på luftburna partiklars hälsoeffekter. Frågeställningen Hur påverkar luftburna partiklar från förbränning i traditionella vedspisar lunghälsan hos barn under fem år samt risken för dem att drabbas av lunginflammation? 4

9 formulerades och litteratur som behandlar luftburna partiklars påverkan på kroppen lästes. Efterhand insågs att dioxiner i röken kunde vara relevanta för frågeställningen, då de med hjälp av de luftburna partiklarna kan ta sig in i kroppen och då de också bildas vid förbränning av ved, varför litteratur som behandlar dioxiners hälsoeffekter studerades. Med kunskap om luftburna partiklars och dioxiners påverkan på lunghälsan, kunde därefter en diskussion föras angående om exponering för dessa specifika komponenter av röken är en möjlig riskfaktor för små barn att drabbas av lunginflammation och andra lungsjukdomar, och i sådana fall varför. Arbetet baserar sig på litteraturstudier och därmed på andras forskning om luftburna partiklar och dioxiner. Till följd av begränsad tid lästes inte primärstudier, utan sekundärstudier, där många forskares forskning sammanfattades och diskuterades. Det hade visserligen varit optimalt att basera arbetet på primärstudier, men genom att läsa sekundärstudier kunde en mycket större kunskap byggas om luftburna partiklars och dioxiners hälsoeffekter, då resultat från många studier kunde läsas i en och samma text. För att få en förståelse om luftburna partiklars påverkan på hälsan användes främst två källor; Epidemiology of Fine Particulate Air Pollution and Human Health: Biologic Mechanisms and Who s at risk? av C. Arden Pope, samt Health effects of residential wood smoke particles: the importance of combustion conditions and physicochemical particle properties av Lars Barregard m.fl. Den förstnämnda är en artikel publicerad år 2000, varför det finns anledning att ifrågasätta dess aktualitet, särskilt då detta är ett område man studerat mycket de senaste åren. Artikeln är publicerad i journalen Environmental Health Perspectives, och sammanfattar i princip andra forskares arbete kring ämnet, varpå det förs en diskussion kring vilka hälsoeffekter som kan fastslås. Författaren C. Arden Pope har publicerat flera arbeten kring luftföroreningar och hälsoeffekter, är känd som en av världens främsta experter inom området, och har vunnit flera priser för sitt arbete, varför hans artikel är en tillförlitlig källa (Brigham Young University, 2015). Faktumet att artikeln är hela 15 år gammal kvarstår dock. Den andra källan som använts kompletterar detta, Health effects of residential wood smoke particles: the importance of combustion conditions and physicochemical particle properties är från 2009 och diskuterar likt C. Arden Pope olika studier kring luftburna partiklar. Denna studie, publicerad i journalen Particle and Fibre Toxicology, diskuterar dessutom hur framtida studier kring ämnet bör genomföras, samt vad som är viktigt för förståelsen för luftburna partiklar. Även denna, publicerad av flertalet forskare och professorer, kan anses vara tillförlitlig. För att få förståelse för dioxiners påverkan på kroppen användes främst två avsnitt ur boken Dioxins and Health: Including Other Persistent Organic Pollutants and Endocrine Disruptors, vilken är en sammansättning av olika studier som behandlar dioxiner och liknande ämnens hälsoeffekter. Det vill säga, avsnitten Pharmacokinetics of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin and 5

10 Related Compounds och Immunomodulation by Persistent Organic Pollutants är i sig studier, den första publicerad av J. R Olsson, professor i toxikologi och kroppsfrämmande substanser, och den andra av en grupp forskare och professorer. Även dessa källor kan ses som tillförlitliga då de med högsta säkerhet blivit granskade av andra forskare innan de tagits med i boken. Slutligen har ingen av de källor som använts haft något annat publiceringssyfte än att få mer kunskap inom området, vilket gör dem tillförlitliga. 4. Resultat Det är idag känt bland forskare att inhalation av rök från traditionella vedspisar innebär en stor hälsorisk, samt att det höjer barn under fem års risk att drabbas av besvär i luftvägarna. Man försöker dock fortfarande förstå hur detta kommer sig, och undersöker således vad som sker på cellulär nivå då enskilda komponenter tar sig in i kroppen, samtidigt som man utreder vilka hälsoeffekter dessa ämnen har. Detta gör man med hjälp av in vivo studier på människor och djur, samt in vitro studier Hälsoeffekter vid exponering för luftburna partiklar Exponering för luftburna partiklar har till störst del visat sig öka risken för sjukdomar och besvär i de nedre luftvägarna. Det har observerats samband mellan exponering för fina partiklar, PM 2.5, och reducerad lungfunktion, kronisk bronkit, kronisk hosta, PAP (Pulmonell Alveolär Proteinos), samt förvärrande av lungsjukdomar såsom astma och KOL (Kronisk Obstruktiv Lungsjukdom) (US EPA, 2015) (Pope, 2000). Särskilt utsatta för detta har barn visat sig vara, då deras andningsorgan fortfarande utvecklas och de andas mer luft och följaktligen mer partiklar i förhållande till sin kroppsvolym än vad vuxna gör (US EPA). Höga halter luftburna partiklar är också kopplat till hög spädbarnsdödlighet, det vill säga hög dödlighet för barn från 1 månad till 1 års ålder, samt låg födelsevikt (Pope). Enligt WHO ska dessutom exponering för luftburna partiklar vara orsaken till över 50 procent av alla fall dödsfall i nedre luftvägsinfektion bland små barn (World Health Organization) Effekter på cellulär och molekylär nivå till följd av exponering Under studier på kaniner observerades att makrofagers alveolära fagocytos av kolpartiklar, det vill säga då makrofager åt upp små luftburna kolpartiklar i luftblåsorna, triggade en frisläppning av cytokiner. Cytokiner är små proteiner som fungerar som viktiga signalsubstanser i kroppen vid inflammation. Då dessa frigörs, stimuleras benmärgen till att producera och differentiera (mogna) fler vita blodkroppar, och då främst granulocyter. Att cytokiner frisläpps och att mer vita blodkroppar produceras är tecken på att kroppen genom inflammation försöker försvara sig mot 6

11 något kroppsfrämmande ämne, i den här studiens fall mot små kolpartiklar (Pope). Liknande kunde observeras under andra studier också. Då in vitro studier genomfördes på epitel- och monocytcell linjer verkade exponering för partiklar trigga igång en inflammation, samtidigt som en ökad proinflammatorisk cytokinfrisläppning kunde observeras (epitelceller finns bland annat i luftvägarnas slemhinnor och monocytceller är vita blodkroppar som senare differentieras till att bli makrofager) (Barregard, o.a., 2009). Under studier på möss och råttor sågs att exponering för partiklar från ofullständig vedförbränning ledde till nedsatta lungfunktioner, mild lunginflammation och allergisk inflammation i luftvägarna. Djuren hade även förhöjda nivåer av trombocyter, blodplättar, i blodet, och deras immunförsvar hade påverkats till följd av exponeringen. Det senare troddes bero på att de luftburna partiklarna skadat makrofagerna med följden att deras funktion försämrats (Barregard, o.a.). Även studier på människor som exponerats för rök från vedspisar visade liknande resultat. Av blod- och urintester kunde observeras att det hos testpersonerna till följd av exponering skett; - Ökad blodkoagulering - Inflammation i distala luftvägarna; - Systemisk inflammation; - Lipid peroxidation, det vill säga att skada orsakats på cellmembranen då cellmembranens lipider brutits ner och ändrat struktur till följd av oxidation; (Barregard, o.a.) Precis som studier på kaniner, råttor, möss och monocyt- och epitelcell linjer visat, orsakar alltså exponering för luftburna partiklar inflammation även i mänskliga luftvägar. Den ökade blodkoaguleringen beror förmodligen på att kroppen efter exponering producerar många blodplättar, vilket sågs i studier på råttor och möss. Att lipid peroxidation kunde observeras i mänskliga studier innebär att luftvägarnas celler utsätts för oxidativ stress till följd av exponering, och att andningsorganens cellmembrans fetter skadas eller förändras strukturellt och kemiskt. Sådana förändringar kan i sin tur leda till att cellerna inte fungerar korrekt eller dör, och att lungfunktionen försämras. Resultatet från en annan studie där människor exponerades för luftburna partiklar, styrker de belägg som finns för att luftburna partiklar inducerar oxidativ stress i luftvägarna. Det sågs då ökade nivåer av glutation hos testpersonerna efter exponering, vilket är ett ämne som fungerar som antioxidant, och som i detta fall tros försvara lungornas celler mot oxidativ stress (Barregard, o.a.). Skador på arvsmassa, troligen på grund av oxidativ stress, sågs under in vitro studier på epitelcell linjer. Under studier genomförda på bindvävsceller observerades till och med att kromosomer gick 7

12 sönder till följd av exponering. Sådana DNA-skador kan delvis leda till att cellerna inte fungerar som de ska, men kan även leda till tumörbildning (Barregard, o.a.). Sammanfattningsvis har studier visat att exponering för luftburna partiklar utsätter kroppen för oxidativ stress, kan påverka immunförsvaret, och att kroppen reagerar mot dessa kroppsfrämmande ämnen genom inflammation. För att undvika missförstånd bör det dock poängteras att inflammation så som det diskuterats här inte bör ihopblandas med lunginflammation. Medan lunginflammation orsakas av virus eller bakterier, syftar systemisk inflammation och inflammation i de distala luftvägarna på en respons från immunförsvaret till följd av främmande ämnen i lungorna, i det här fallet luftburna partiklar (Nationalencyklopedin, 2015) Dioxiners hälsoeffekter Dioxiner är kända carcinogener, vilket innebär att exponering för dioxiner ökar risken för att utveckla cancer, men man har även funnit att dioxiner påverkar barns immunförsvar. Immunosuppressiva egenskaper har man visserligen inte funnit att 2,3,7,8-TCDD har hos vuxna människor, men man har observerat detta hos spädbarn som exponerats för dioxiner främst genom bröstmjölk. Barn som ammade under längre tid hade större incidens av öroninflammation, och en minskad incidens av allergier, vilket tyder på att immunförsvaret är undertryckt. Det tros att dioxiner har denna effekt hos vuxna också, men att vuxna i studier inte exponerats för tillräckligt mycket dioxiner för att någon påverkan på immunförsvarets ska kunna påvisas (Dewitt, Germolec, Kerkvliet, Luebke, & Salazar, 2012). Liknande har kunnat observeras under in vitro studier samt studier på möss. En in vitro studie på T-cellers respons på 2,3,7,8-TCDD visade att T-lymfocyter omgjordes till regulatoriska T- lymfocyter, vilka undertrycker immunförsvaret och avstannar immunreaktioner. Studier på möss visade liknande effekter, och då man förde in patogener i mössen, påvisades svårare symptom samt högre antal dödsfall bland de som tidigare exponerats för 2,3,7,8-TCDD (Dewitt, Germolec, Kerkvliet, Luebke, & Salazar). 5. Diskussion Exponering för luftburna partiklar, och därmed även dioxiner, har således påvisats ha effekter på lunghälsan. Huruvida risken för barn under fem års ålder att drabbas för lunginflammation ökar vid exponering för partiklarna är dock mer diskutabelt. Enligt WHO ska användning av traditionella vedspisar dubbla risken för barn att drabbas av lunginflammation, men det är oklart vad för komponent i röken det beror på. Det som kunde ses i denna studies resultat var att exponering för luftburna partiklar skadar både alveoler och slemhinnornas epitelceller, förmodligen genom oxidativ 8

13 stress, vilket har följden att andningsorganen fungerar sämre. Bakterier och virus får det samtidigt lättare att ta sig in i kroppen då slemhinnorna som normalt fungerar som försvar mot patogener, fungerar sämre till följd av exponeringen. Från resultatet kan även läsas att exponering för både luftburna partiklar och dioxiner undertrycker barns immunförsvar, medan luftburna partiklar visade sig påverka makrofagers funktion, visade sig dioxiner påverka T-lymfocyters funktion. Detta innebär att barn som ständigt exponeras för rök från vedspisar löper större risk att drabbas av lunginflammation, då ett undertryckt immunförsvar innebär ett minskat skydd mot patogener som orsakar sjukdomen. Ett undertryckt immunförsvar innebär även en ökad risk för barnen att drabbas av svår lunginflammation och andra sjukdomar i allmänhet. Med de resultat man sett skulle man således kunna dra slutsatsen att luftburna partiklar och dioxiner ökar barns risk att drabbas av lunginflammation, men det finns ännu inte belägg för att säga hur mycket exponeringen ökar risken. För att kunna göra det krävs fler kvantitativa studier, då det är av yttersta relevans att veta hur mycket av ett ämne som krävs för att negativa hälsoeffekter ska kunna påvisas. För vissa ämnen kan det exempelvis räcka med exponering för en extremt liten mängd, medan det för andra ämnen krävs att man utsätts för en större mängd, under en längre tid för att det ska vara hälsovådligt. Man behöver även skaffa sig en bild av hur mycket av de olika komponenterna som röken innehåller, samt hur länge dessa dröjer sig kvar i luften. Detta är delvis viktigt för att man ska kunna förstå hur hälsofarligt det är att exponera sig för rök från förbränning av ved, men det är även viktigt för att kunna jämföra hur stor hälsorisk vedeldning innebär jämfört med att gå på sidan av en trafikerad gata i en storstad. Luftburna partiklar och dioxiner bildas inte enbart vid vedeldning, utan dessa kan vi få i oss i många olika situationer. Utan att mäta nivåerna av de olika ämnena i både ett hem där vedspis används och exempelvis på en trafikerad gata, går det inte att bilda sig en uppfattning om hur hälsofarligt det är att använda vedspis jämfört med allt annat kroppen utsätts för varje dag. En annan problematik som finns med att utreda luftburna partiklars hälsoeffekter är att det är en hel grupp ämnen med varierande form, storlek och kemisk sammansättning. På grund av detta kan dessa ämnen även ha väldigt olika egenskaper i människokroppen. Beroende på förbränningsförhållandena, det vill säga kvalité på bränsle, hur full spisen är, och om det finns ordentlig syretillförsel, varierar dels hur mycket luftburna partiklar röken innehåller, men också vilken kemisk sammansättning dessa har (Barregard, o.a.). Detsamma gäller dioxiner; det här arbetet har fokuserats kring 2,3,7,8-TCDD då det är den dioxin det forskats mest om, just på grund av dess hälsovådliga egenskaper, men det går inte att uttala sig rent generellt om gruppen dioxiners hälsoeffekter. Att få i sig en viss kvantitet av 2,3,7,8-TCDD skulle exempelvis ha stora hälsoeffekter, medan det skulle vara av mindre betydelse att få i sig någon annan typ av dioxin. Att det inte finns några siffror på hur mycket dioxiner, och av vilken sort, som 9

14 bildas vid förbränning av ved blir således problematiskt. Utan detta kan man inte dra slutsatsen att dioxiner i rök från vedspisar undertrycker barns immunförsvar, då det visserligen har påvisats att 2,3,7,8-TCDD har dessa effekter, men då man inte vet om rök från vedspisar innehåller just den dioxinen. Det är också viktigt att ifrågasätta om det här arbetet verkligen utrett vilka effekter luftburna partiklar och dioxiner har på lunghälsan, då endast ett fåtal studier på människor använts som bakgrund. Istället baserar sig en stor del av arbetets resultat på studier genomförda på djur och in vitro studier. Dessa studier är viktiga för vår förståelse för vad som sker på cellulär och molekylär nivå då kroppen exponeras för olika ämnen, men det är ändå viktigt att skilja på resultatet från de olika typerna av studier. Resultat från in vivo studier på djur samt in vitro studier reflekterar inte nödvändigtvis det som händer då ett ämne tar sig in i människokroppen. Människan har många likheter med exempelvis råttor och möss, men samtidigt många olikheter, varför möss kan reagera på ett sätt till ett ämne, och människor på ett annat. Vad gäller in vitro studier, kan inte den cellulära interaktion som sker då ett ämne tagit sig in i kroppen observeras, varför man missar en stor del av händelseförloppet. Sättet ett ämne verkar på en enstaka cell är inte nödvändigtvis detsamma som då ämnet verkar på en hel kropp. Dessutom kan ämnen ha olika fysiokemiska egenskaper i in vitro studier, än vad de har i verkligheten. Vad gäller luftburna partiklar missar man därtill informationen om hur lungorna tar hand om de kroppsfrämmande partiklarna (Barregard, o.a.). Utöver detta finns ett visst problem med att de flesta studier som studerats är korttidsstudier, medan människor som använder traditionella vedspisar exponeras under många år. För att kunna förstå om det är de luftburna partiklarna som fördubblar barns risk att drabbas av lunginflammation, eller om det är någon annan komponent ur röken, skulle man sammanfattningsvis behöva göra fler kvantitativa in vivo studier på människor under längre tid. Utifrån denna studies resultat kan konstateras att luftburna partiklar påverkar barns lunghälsa, men utan vidare forskning finns inte belägg för att avgöra om det är luftburna partiklar eller någon annan komponent i röken som förhöjer barns risk att drabbas av lunginflammation. 10

15 6. Referenser Ahlborg, U. G., Hardell, L., Holm, F., Olsson, M., & Rappe, C. (1989). Dioxinet in på livet - Forskarnas debatt om dioxinriskerna. Stockholm: Forskningsrådsnämnden. Barregard, L., Boman, C., Espen Yttri, K., Kocbach Bølling, A., Pagels, J., Sallsten, G., & Schwarze, P. E. (2009). Health effects of residential wood smoke particles: the importance of combustion conditions and physicochemical particle properties. Particle and Fibre Toxicology 2009, 6:29. Brigham Young University. (den ). Hämtat från C.Arden Pope: Dewitt, J. C., Germolec, D. R., Kerkvliet, N. I., Luebke, R. W., & Salazar, K. D. (2012). Immunomodulation by Persistent Organic Pollutants. i A. Schecter, Dioxins and Health: Including Other Persistent Organic Pollutants and Endocrine Disruptors, Third Edition (ss ). John Wiley & Sons, Inc. Global Alliance for Clean Cookstoves. (den ). Hämtat från Global Alliance for Clean Cookstoves: Health: Global Alliance for Clean Cookstoves. (den ). Hämtat från Global Alliance for Clean cookstoves: Fuels: Global Alliance for Clean Cookstoves. (den ). Hämtat från Global Alliance for Clean Cookstoves: Stoves: Global Alliance for Clean Cookstoves. (den ). Hämtat från Global Alliance for Clean Cookstoves: Health: Hodge, M., Johansson, E. W., & Wardlaw, T. (2006). Pneumonia: The forgotten killer of children. The United Nations Children s Fund (UNICEF)/ World Health Organization (WHO). Israelsson, Å. (den ). Gatumätning av Partiklar. Hämtat från Luleå Kommun: Lim, S. S. (2012). A comparative risk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clusters in 21 regions, : a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study The Lancet, Volume 380, Issue 9859, Lungu, M. (den ). Skolsköterska. (F. Lindström, Intervjuare) National Institute of Health. (den ). Hämtat från Woodstove intervention can reduce childhood pneumonia: Nationalencyklopedin. (den ). Hämtat från Nationalencyklopedin, inflammation: Naturvårdsverket. ( ). Elda rätt. Stockholm: Naturvårdsverket. Olsson, J. R. (2012). Pharmacokinetics of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin and Related Compounds. i A. Schecter, Dioxins and Health: Including Other Persistent Organic Pollutants and Endocrine Disruptors, Third Edition (ss ). John Wiley & Sons, Inc. Pope, C. A. (2000). Epidemiology of Fine Particulate Air Pollution and Human Health: Biologic Mechanisms and Who s at risk? Environmental Health Perspectives, Volume 108, Supplement 4, US EPA. (den ). Hämtat från United States Environmental Protection Agency: World Health Organization. (den ). Hämtat från WHO Household air pollution and health: 11