Itä-Suomen yliopiston johtamassa tutkimuksessa kerrotaan yhdistetyn ensimmäistä kertaa erilaisilla dieselpolttoaineilla ja moottorin jälkikäsittelytekniikalla syntyvien päästöjen analyysi ja niiden vaikutusten tarkastelu ihmisperäisessä hajuepiteelin solumallissa.
Tieliikenteessä syntyvien hiukkasten määrää on säädelty EU:ssa jo vuosikymmeniä, mutta ultrapienten, alle 100 nanometrin kokoisten hiukkasten määrää ei vielä valvota tai rajoiteta. Itä-Suomen yliopiston tuoreen tutkimuksen mukaan liikenteen ultrapienille hiukkasille altistuminen muuttaa kuitenkin monien geenien ilmentymistä ihmisen hajuepiteelisoluissa. Nenän hajuepiteeli on paitsi uudistumiskykyinen, myös hermotettu kudos, joka on suoraan yhteydessä sekä aivoihin että ympäristömme altisteisiin.
”Hajujärjestelmän on todettu välittävän ympäristön saasteiden vaikutuksia aivoihin vaikuttaen osaltaan aivosairauksien syntyyn, mutta ei ole tiedetty tarkkoja signaalireittejä, joiden kautta vaikutus välittyy”, kertoo nuorempi tutkija Laura Mussalo, joka osallistui tutkimukseen professori Katja Kannisen tutkimusryhmässä Itä-Suomen yliopiston A. I. Virtanen -instituutissa.
Tutkimuksessa selvitettiin, millaisia molekyylitason muutoksia ihmisen hajusoluissa tapahtuu, kun niitä altistetaan erilaisille tieliikenneperäisille päästöille. Tutkijat tarkastelivat päästöjen vaikutusta geenien ilmentymiseen: millaisia muutoksia päästöt aiheuttavat ja millaisia mekanismeja ne aktivoivat. Lisäksi selvitettiin, onko fossiilisilla ja uusiutuvilla dieselpolttoaineilla erilaisia vaikutuksia ja miten modernit jälkikäsittelylaitteet, kuten hiukkassuodattimet, vaikuttavat päästöihin.
Altistuksissa käytetyt päästöt kerättiin VTT:n laboratoriossa ja analysoitiin ja karakterisoitiin VTT:llä ja Tampereen yliopistossa. Näytteet kerättiin raskaan kaluston pakokaasuista, kun polttoaineena oli Neste MY uusiutuva diesel tai fossiilinen diesel. Kolmannessa näytteessä sama uusiutuva diesel yhdistettiin puhtaampaan, Euro 6D -päästöstandardin mukaiseen moottoriteknologiaan.
Tutkimuksen mukaan kaikki päästöt sisälsivät ultrapieniä hiukkasia. Lisäksi sekä uusiutuvan dieselin että fossiilisen dieselin päästöissä oli merkittävä määrä polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä (PAH) ja reaktiivisia typpiyhdisteitä. Sen sijaan uusiutuva diesel yhdistettynä puhtaampaan moottoriteknologiaan tuotti todella vähän päästöjä.
Ultrapienille hiukkasille altistuminen muutti hajusolujen toimintaa, ja eri polttoaineet ja moottorit saivat aikaan erilaisia haittavaikutuksia. Molekyylitason tarkastelu osoitti lukemattomien solun toimintaa säätelevien järjestelmien häiriintyneen. Sekä uudistuvan että fossiilisen dieselin päästöille altistuminen muutti merkittävästi sellaisten geenien ilmentymistä, jotka liittyvät tulehdusvasteeseen, vierasaineiden aineenvaihduntaan, hajuaistisignalointiin sekä epiteelisolukon eheyteen. Uusiutuvan dieselin todettiin kuitenkin aiheuttavan fossiiliseen verrattuna lievempiä haittoja. Puhtaammalla moottoriteknologialla tuotettu uusiutuvan dieselin päästö ei juurikaan aiheuttanut muutoksia solujen toimintaan, mikä puolestaan osoittaa moottorin jälkikäsittelylaitteiden tehokkuuden.
Tulokset tukevat Itä-Suomen yliopiston mukaan aiempia havaintoja siitä, että PAH-yhdisteet voivat häiritä tulehdusvastetta ja vierasaineiden aineenvaihduntaa ihmisen hajusoluviljelmissä ja että ultrapienet hiukkaset voivat välittää haitallisia vaikutuksia aivoihin hajureitin kautta. Tutkimus tuotti myös tärkeää tietoa ultrapienten hiukkasten haittavaikutuksista ihmisperäisellä hajusolumallilla, joten se tarjoaa uutta näkemystä mahdollisten toksikologisten haittojen lieventämis- ja ehkäisytoimien perustaksi.
