اثرات آلودگی هوا بر روی پوست

در این پست از سایت bloginoo به بررسی اثرات آلودگی هوا بر روی پوست پرداخته ایم.

آلودگی به عنوان آلودگی محیط زیست زمین با موادی تعریف می شود که با سلامت انسان، کیفیت زندگی یا عملکرد طبیعی اکوسیستم تداخل می کنند. انواع عمده آلودگی ها عبارتند از :

• آلودگی آب
• آلودگی هوا
• آلودگی صوتی
• آلودگی خاک

سازمان بهداشت جهانی آلودگی هوا را به عنوان آلودگی محیط داخلی یا خارجی توسط هر عامل شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیکی که ویژگی های طبیعی جو را تغییر می دهد، تعریف می کند. منابع آلودگی هوا می تواند منابع طبیعی مانند :

• فوران های آتشفشانی
• آتش سوزی جنگل ها
• پوسیدگی بیولوژیکی
• دانه های گرده
• باتلاق ها
• مواد رادیواکتیو

و منابع ساخت بشر مانند :

• نیروگاه های حرارتی
• صنایع
• گازهای گلخانه ای وسایل نقلیه
• دستگاه های احتراق خانگی
• سوزاندن سوخت های فسیلی باشد

فعالیت های کشاورزی آلاینده های نگرانی عمده بهداشت عمومی عبارتند از :

• ذرات معلق
• مونوکسید کربن
• ازن
• دی اکسید نیتروژن
• دی اکسید گوگرد

در کل آلودگی هوا مسئول بخش بزرگی از مشکلات مربوط به سلامت است.

مکانیسم آسیب پوست توسط آلاینده های هوا

موجودات زنده در معرض آلاینده های هوا هستند که اثرات عمده ای بر پوست انسان می گذارد. آلاینده های هوا می توانند به صورت جامد، مایع، گاز و ذرات معلق وجود داشته باشند. اینها مستقیماً از طریق پوست به بافت زیر جلدی یا از طریق فولیکول های مو و غدد عرق / چربی جذب می‌شوند. شهرنشینی سریع و افزایش مصرف انرژی در سراسر جهان، بدن انسان را در معرض افزایش مقادیر آلودگی هوا قرار داده است. پوست به عنوان بزرگترین و بیرونی ترین اندام بدن به عنوان یک مانع فیزیکی، شیمیایی و ایمنی در برابر عوامل محیطی عمل می کند. پوست انسان نه تنها در معرض عوامل محیطی طبیعی، بلکه در معرض آلاینده هایی با منشأ انسانی است. هر گاه قرار گرفتن طولانی مدت و مکرر در معرض عوامل استرس زای محیطی از پتانسیل دفاعی طبیعی پوست فراتر رود، اختلالی در عملکرد سد پوستی ایجاد می شود که منجر به ایجاد بیماری های پوستی مختلف می شود. آلاینده های اصلی هوا که بر پوست تأثیر می گذارند پرتو فرابنفش خورشیدی، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای، ترکیبات آلی فرار، اکسیدهای نیتروژن، ذرات معلق، دود سیگار، فلزات سنگین و آرسنیک هستند.

آلاینده های هوا با افزایش استرس اکسیداتیو که با دفاع آنتی اکسیدانی پوست مقابله می کند، اثرات مضری بر پوست می گذارد. کاهش ظرفیت آنتی اکسیدانی آنزیمی (گلوتاتیون پراکسیداز، گلوتاتیون ردوکتاز، سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز) و غیر آنزیمی (ویتامین E، ویتامین C و گلوتاتیون) وجود دارد. رادیکال‌های آزاد و گونه های اکسیژن فعال تولید می‌شوند که با غشای پلاسمایی غنی از لیپید تعامل دارند تا آبشار واکنش پراکسیدا سیون لیپیدی را آغاز کنند. گونه های فعال اکسیژن همچنین آزاد سازی واسطه های التهابی را تحریک می‌کنند که منجر به تجمع نوتروفیل ها و سایر سلول های فاگوسیتی می‌شود که رادیکال‌های آزاد را بیشتر تولید می‌کنند و در نتیجه یک چرخه معیوب ایجاد می‌کنند. استرس اکسیداتیو فرآیند های بیولوژیکی پیچیده ای را آغاز می کند که منجر به آسیب ژنتیکی، فعال شدن فاکتور های رونویسی مانند پروتئین فعال کننده 1 و فاکتور هسته ای کاپا B و مسیرهای سیگنال دهی مانند کینازهای تنظیم شده با سیگنال خارج سلولی، کینازهای N ترمینال c-Jun و پروتئین فعال شده با میتوژن p38 می شود. کینازها که در رشد و تمایز سلولی و در تخریب بافت همبند درم نقش دارند. آلاینده‌های هوا باعث ایجاد تغییرات شدید در عملکرد طبیعی لیپیدها، اسید دئوکسی ریبونوکلئیک و/یا پروتئین‌ها در پوست انسان از طریق آسیب اکسیداتیو می‌شوند که منجر به پیری پوست، شرایط التهابی یا آلرژیک مانند درماتیت تماسی، درماتیت آتوپیک، پسوریازیس، آکنه و سرطان پوست می‌شود.

دستور العمل های کیفیت هوا

دستور العمل های کیفیت هوای سازمان جهانی بهداشت بر اساس چهار آلاینده اصلی هوا، یعنی ذرات معلق، ازن سطح زمین، دی اکسید نیتروژن و دی اکسید گوگرد است. دستورالعمل های سازمان بهداشت جهانی برای آلاینده های مختلف هوا نشان داده شده است. استاندارد های ملی تجدید نظر شده کیفیت هوای محیط، 2009، نیز نشان داده شده است. معیار دیگر برای آلودگی هوا، شاخص کیفیت هوا بر اساس پنج آلاینده اصلی هوا است که توسط قانون هوای پاک تنظیم شده است :

• ازن سطح زمین
• ذرات معلق
• مونوکسید کربن
• دی اکسید گوگرد
• دی اکسید نیتروژن

آلاینده های هوا و نقش آنها در بیماری های پوستی

اشعه ماوراء بنفش

اشعه ماوراء بنفش یک آلاینده فیزیکی است. طیف خورشیدی شامل فرابنفش A (320-400 نانومتر)، فرابنفش B (290-320 نانومتر) و فرابنفش C است .(0-290 نانومتر). بیش از 95٪ از اشعه ماوراء بنفش A و 1-5٪ از ماوراء بنفش B به سطح زمین می رسد، در حالی که بیشتر ماوراء بنفش C توسط لایه اوزون و اکسیژن موجود در جو جذب می شود. تخریب لایه ازن استراتوسفر توسط آلاینده های محیطی مانند مه دود فتوشیمیایی، پروازهای هواپیما های مافوق صوت و گازهای مبرد باعث افزایش نفوذ طول موج های فرابنفش کوتاه تر به سطح زمین می شود. اثرات اشعه ماوراء بنفش بر روی پوست انسان بسته به طول موج متفاوت است. قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش A منجر به پیری خارجی پوست (فوتوپیری) می شود که با چین و چروک های درشت، الاستوز خورشیدی و بی نظمی های رنگدانه مشخص می شود. افزایش سن در نتیجه اثر ترکیبی عوامل درونی و بیرونی است. روند کلی پیری که از نظر ژنتیکی تعیین می‌شود و در تمام پوست‌ ها با گذشت زمان رخ می‌دهد، پیری ذاتی نامیده می‌شود، در حالی که پیری پوست ناشی از عوامل محیطی را پیری بیرونی می‌نامند. علائم بالینی پیری بیرونی شامل الاستوز خورشیدی, لکه های رنگدانه, چین و چروک های درشت و تلانژکتازی است

پیری نوری عمدتاً توسط اشعه ماوراء بنفش A ایجاد می شود. در یک مطالعه آزمایشگاهی، مشاهده شد که فرابنفش B نیز ممکن است با افزایش استراتیفین به پیری نوری کمک کند. استراتیفین عضوی از خانواده پروتئین هایی است که توسط کراتینوسیت ها ترشح می شود و بیان آن در پوست در معرض اشعه ماوراء بنفش B بیشتر از پوست محافظت شده توسط اشعه ماوراء بنفش B بود. مکانیسم پیری زودرس/خارجی پوست ناشی از اشعه ماوراء بنفش یک فرآیند پیچیده است که توسط مسیرهای مختلفی مانند فعال شدن گیرنده ها، آسیب میتوکندریایی، اکسیداسیون پروتئین، تغییر سطوح Ca+، آسیب تلومر و فعال شدن گیرنده آریل هیدروکربن ایجاد می شود. تحریک مسیر گیرنده با تولید گونه های اکسیژن فعال در مواجهه با اشعه ماوراء بنفش، سیگار کشیدن و آلاینده های هوا القا می شود. در نتیجه، گیرنده‌های سطح سلولی سیتوکین‌ ها و فاکتور های رشد در کراتینوسیت ها و همچنین فیبروبلاست ها فعال می‌شوند که منجر به تحریک درون سلولی کیناز های درون سلولی می‌شود و باعث رونویسی پروتئین فعال‌ کننده فاکتور رونویسی هسته‌ ای و فاکتور هسته‌ ای کاپا B می‌شود. افزایش پروتئین فعال‌ کننده رونویسی بیان ژن کلاژن های پوستی اصلی را در فیبروبلاست ها کاهش می دهد که منجر به کاهش سنتز کلاژن می شود. پروتئین فعال کننده همچنین سنتز متالوپروتئیناز های ماتریکس را در کراتینوسیت ها و فیبروبلاست ها افزایش می دهد که منجر به افزایش تخریب کلاژن پوستی بالغ می شود. از سوی دیگر، فاکتور هسته ای کاپا B رونویسی سیتوکین های التهابی را تحریک می کند که منجر به تجمع نوتروفیل ها می شود. کلاژنازهای موجود در نوتروفیل ها به تخریب کلاژن کمک می کنند.

اشعه ماوراء بنفش B به تنهایی مسئول آفتاب سوختگی است. اشعه ماوراء بنفش A و B هر دو در سرکوب سیستم ایمنی پوست و سرطان های پوست (فتوکارسینوژنز) مانند ملانوم بدخیم، کارسینوم سلول بازال و کارسینوم سلول سنگفرشی نقش دارند. بروز سرطان پوست قرار گرفتن بیش از حد در معرض نور خورشید و لامپ های برنزه کننده مسئول آسیب تجمعی است که باعث سرکوب سیستم ایمنی مسئول سرطان پوست می شود. افرادی که پوست روشن دارند بیشتر از افراد با پوست تیره مستعد ابتلا هستند. استرالیا بالاترین میزان سرطان پوست در جهان را دارد که به دلیل نور زیاد خورشید است. تخریب لایه ازن باعث افزایش نفوذ اشعه ماوراء بنفش به سطح زمین می شود که منجر به افزایش بروز سرطان های پوست و کاهش سن شروع آنها می شود. ملانوسیت ها در لایه پایه اپیدرم، رنگدانه ملانین را تولید می کنند که از کراتینوسیت های مجاور در برابر اشعه ماوراء بنفش محافظت میکند. با این حال، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور خورشید می تواند باعث سرطان زایی شود. اشعه ماوراء بنفش A و B توسط پروتئین‌ها، لیپیدها، اسید دئوکسی ریبونوکلئیک هسته‌ای و میتوکندری جذب می‌شوند و باعث ایجاد آبشاری از رویدادهای اکسیداتیو می‌شوند که منجر به تخریب ساختار و عملکرد سلول‌ها می‌شود. اشعه ماوراء بنفش A باعث جهش ژن سرکوبگر تومور در لایه پایه دارای سلول های بنیادی می شود و در نتیجه منجر به سرطان زایی می شود که به دلیل آسیب اسید دئوکسی ریبونوکلئیک، جهش ژنی و سرکوب سیستم ایمنی است.

دود سیگار

دود سیگار یک آئروسل بسیار پیچیده است که از هزاران ماده شیمیایی از جمله گونه‌ های فعال اکسیژن، مونوکسید کربن، گونه‌های نیتروژن فعال و آلدئیدهای الکتروفیل تشکیل شده است. اکسیدان های واکنش پذیر و رادیکال های آزاد دود سیگار باعث استرس اکسیداتیو یا رویدادهای اکسیداتیو ثانویه و مهار مکانیسم های آنتی اکسیدانی می شوند. تنظیم مثبت متالو پروتئیناز که کلاژن و الیاف الاستیک را تخریب می کنند.

سیگار کشیدن باعث پیری زودرس می شود که از نظر بالینی به صورت چین و چروک های عمیق تر اطراف چشم ظاهر می شود.