Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade Batista de Hong Kong (HKBU) descobriu que a fosfocolina, um componente importante no metabolismo do corpo, poderia neutralizar os efeitos adversos da toxicidade do PM2.5 nas células pulmonares.
Essa descoberta destaca o potencial terapêutico da fosfocolina no tratamento de doenças pulmonares associadas ao PM2.5, como asma, doença pulmonar obstrutiva crônica e câncer de pulmão, e contribui para o desenvolvimento de medidas de saúde contra a poluição do ar.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista acadêmica internacional Proceedings of the National Academy of Sciences.
Para entender os efeitos de diferentes componentes do PM2.5 no metabolismo celular subjacente associado a doenças pulmonares, uma equipe liderada pelo Professor Cai Zongwei, Professor Titular do Departamento de Química e Diretor do Laboratório Chave Estadual de Análise Ambiental e Biológica, e pelo Dr. Yang Zhu, Professor Assistente do Departamento de Biologia da HKBU, analisou um total de 82 componentes em amostras de PM2.5 coletadas de Taiyuan, na Província de Shanxi, e Guangzhou, na Província de Guangdong, entre 2017 e 2018.
Descobriu-se que os perfis gerais de PM2.5 eram semelhantes em ambas as cidades. Íons inorgânicos são os poluentes mais abundantes, seguidos por metais e compostos orgânicos de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs). No entanto, uma grande diferença foi observada nas proporções relativas de HAPs e seus derivados.
A composição do PM2.5 contribui para a toxicidade
A equipe de pesquisa descobriu que a proporção de HAPs era significativamente maior em Taiyuan, especialmente durante a estação de aquecimento. Como a abundância de HAPs está intimamente associada à combustão de carvão, o resultado sugeriu que a combustão de carvão era uma das principais fontes de PM2.5 na cidade. Pelo contrário, a variação sazonal de HAPs em Guangzhou foi significativamente menor. Emissões de tráfego foram o PM2.5 predominante em Guangzhou.
Dada a disparidade na composição dos poluentes, a equipe de pesquisa realizou análises de toxicidade e risco à saúde de amostras de PM2.5 de ambas as cidades. Um teste de citotoxicidade revelou que o PM2.5 do inverno de Taiyuan apresentou toxicidade muito mais forte do que as amostras de Guangzhou ou de outras estações de Taiyuan com a mesma concentração de PM2.5, conforme indicado pela viabilidade celular, que mede a proporção de células vivas saudáveis. A avaliação usando o modelo de risco incremental de câncer ao longo da vida, que estima o aumento do risco de câncer devido à exposição a carcinógenos, destacou que a diferença regional nos riscos de câncer associados à concentração de HAPs e seus derivados nitro-HAPs foi muito maior do que a variação na concentração geral de PM2.5.
A equipe de pesquisa empregou ainda análise de correlação para examinar o impacto de componentes específicos de PM2.5 em alterações metabólicas em células pulmonares e identificou 11 metabólitos que mostraram uma correlação significativa com componentes de PM2.5. Entre esses metabólitos, os pesquisadores se concentraram nas funções de oito deles, cuja quantidade diminuiu significativamente após a exposição a PM2.5. Experimentos subsequentes demonstraram que apenas a suplementação de fosfocolina em células expostas a PM2.5 foi eficaz tanto no resgate da viabilidade celular quanto na estimulação da produção de trifosfato de adenosina (ATP). O ATP é uma molécula crítica para o armazenamento de energia, que fornece a energia necessária para uma ampla gama de processos celulares dentro das células vivas.
Em circunstâncias normais, as células pulmonares dependem principalmente da glicose para a produção de energia. No entanto, as condições de PM2.5 podem prejudicar o suprimento de energia da glicose. A oxidação de ácidos graxos é um processo nas células que decompõe ácidos graxos para gerar energia. Em condições normais, a utilização da via de oxidação de ácidos graxos contribui minimamente para a produção de energia nas células pulmonares. Descobriu-se que a fosfocolina pode reprogramar o metabolismo celular para aumentar a oxidação de ácidos graxos para suprir a deficiência no fornecimento de energia durante o desafio de PM2.5, o que ajuda a aliviar a disfunção celular induzida por PM2.5.
O Professor Cai disse: „Nossas descobertas destacaram o potencial da fosfocolina como um agente terapêutico para doenças pulmonares associadas a PM2.5. Como a poluição do ar causada por PM2.5 é reconhecida como um fator de risco significativo para a saúde global, nossa descoberta oferece a perspectiva de desenvolver novos tratamentos para problemas de saúde relacionados, potencialmente ajudando a enfrentar esse desafio de saúde pública.“
