Wat doen roetdeeltjes met ons immuunsysteem?

Extreem kleine roetdeeltjes kunnen de cellen van ons afweersysteem aantasten. Ze komen vooral voor in de uitlaatgassen van dieselmotoren en activeren lichaamseigen vreetcellen die ontstekingen kunnen veroorzaken. Uitlaatgassen van dieselmotoren zijn tegenwoordig weliswaar minder zichtbaar, maar nog steeds erg gevaarlijk voor de mens.

Roet in uitlaatgassen groot gezondheidsrisico

Auto's met dieselmotoren kon men vroeger gemakkelijk herkennen aan de zwarte walm die ze achterlieten. Moderne dieselauto’s verplaatsen zich een stuk onopvallender. Per slot van rekening moeten ze voldoen aan steeds strengere emissie-eisen. Wanneer de uitlaat niet meer walmt, oogt dat optisch weliswaar beter, maar het venijn zit hem juist in het onzichtbare. Behalve de hoeveelheid van de uitlaatgassen heeft zich namelijk ook de aard daarvan veranderd. Door een betere verbranding is het aantal grote roetdeeltjes aanzienlijk afgenomen. Maar dat gaat gepaard met de uitstoot van uiterst kleine roetdeeltjes. De diameter van deze roetdeeltjes, die in oudere dieselmotoren helemaal niet gevormd werden, bedraagt ongeveer vijf tot twintig nanometer. Veel onderzoekers vrezen dat dergelijke fijne roetdeeltjes, die diep in de longen kunnen doordringen, een bijzonder groot gezondheidsrisico vormen.

De invloed van roetdeeltjes op het menselijk immuunsysteem

Het immuunsysteem van de mens bezit speciale bloedcellen, de zogenaamde macrofagen of vreetcellen, die een aanzienlijke bijdrage leveren aan de immuunrespons bij confrontatie met lichaamsvreemde stoffen. Als men deze cellen blootstelt aan bepaalde hoeveelheden roetdeeltjes worden de macrofagen erdoor geactiveerd. Ze nemen in grootte toe en vormen typische draadvormige structuren aan het oppervlak.

Geprogrammeerde dood van vreetcellen

Een gedetailleerde analyse heeft echter significante verschillen aan het licht gebracht tussen roetsoorten, waarbij met name de roetdeeltjes van moderne dieselmotoren met lage uitstoot, bijzonder agressief bleken. Veel meer dan roetdeeltjes in uitlaatgassen van oudere dieselmotoren, brengen deze minuscule roetdeeltjes ernstige schade toe aan de fagocyten en leiden zij tot een geprogrammeerde dood ervan. Ook zetten deze extreem kleine roetdeeltjes onze bloedcellen ertoe aan om inflammatoire (met ontsteking gepaard gaande) stoffen af te scheiden uit de groep van cytokinen. De gemiddeld ongeveer tweemaal zo grote deeltjes uit oudere dieselmotoren bezitten dit effect niet.

Ultra kleine roetdeeltjes sneller door vreetcellen opgenomen

Lang hebben onderzoekers slechts kunnen gissen waarop de verschillende biologische werking berustte, maar een mogelijke verklaring is de speciale oppervlaktestructuur van de ultrafijne deeltjes. Wat is ontdekt, is dat deze deeltjes in tegenstelling tot de roetdeeltjes uit oudere dieselmotoren aanzienlijk vervormd zijn, wat gerelateerd is aan de verbeterde verbranding in de cilinders. Aan hun oppervlak bevinden zich chemisch reactieve structuren en functionele groepen. Die zogenaamde OH-groepen maken het voor de deeltjes gemakkelijker om er waterhoudende structuren aan te laten hechten. Dergelijke eigenschappen dragen ertoe bij dat de nano-deeltjes van de moderne dieselmotoren snel door macrofagen worden opgenomen. De roetdeeltjes uit oudere dieselmotoren daarentegen gedragen zich chemisch trager, zijn waterafstotend en klonteren gemakkelijk samen tot delen die voor vreetcellen te groot zijn.

Conclusie

Men zou zich kunnen afvragen of politiek en bedrijfsleven zich niet te zeer hebben gefocust op het verminderen van de hoeveelheid roet en daarbij over het hoofd gezien dat de moderne verbrandingstechnieken een heel ander soort roetdeeltjes produceren. En die bedreigen onze gezondheid meer dan die van oude dieselmotoren. Belangrijk is in dat verband ook de afstelling van de motor. Het komt er op aan om de roetfilters zodanig te construeren dat ze de ultra-kleine, gevaarlijke deeltjes volledig vernietigen, voordat die de omgevingslucht bereiken.