31 studenten op een treinstation vol fijnstof

Volksgezondheid

Dat in onderzoek mensen opzettelijk worden blootgesteld aan uitlaatgassen en fijnstof wekte deze week beroering. Mensen worden dagelijks blootgesteld aan schadelijke stoffen, zeggen onderzoekers. De gezondheidseffecten daarvan meten is belangrijk en levert veel kennis op.

De proefpersonen werden o.a. op het station Schiphol aan fijnstof blootgesteld. Koen van Weel/ANP

De Duitse auto-industrie betaalde, via mantelorganisatie EUGT, onderzoek waarbij aapjes en mensen werden blootgesteld aan uitlaatgassen en stikstofdioxide. Volkswagen, BMW en het Daimlerconcern (Mercedes), financiers van EUGT, lagen deze week daardoor opnieuw onder vuur.

Daimler veroordeelde het onderzoek met mensen en apen „op zijn scherpst”. „Het is in tegenspraak met onze waarden en ethische principes”, zei een woordvoerder in de Stuttgarter Zeitung.

Maar onderzoek naar het effect van uitlaatgassen op proefpersonen doen we in Nederland al jaren, zei de Nederlandse inhalatietoxicoloog en RIVM-onderzoeker Flemming Cassee maandag in NRC-Handelsblad. „Een storm in een glas water”, noemde hij de mediastorm. We doen overigens onderzoek voor de overheid, zei Cassee, niet voor de auto-industrie.

Wat is dat dan voor onderzoek? Hoe verlopen die experimenten? Is dat onderzoek nog steeds nodig?

Gassen als NO2 en O3 zijn immers al lang berucht. Fijnstof is dat de afgelopen twee decennia geworden. Wie eraan wordt blootgesteld heeft een grotere kans op longziekten, hartaandoeningen en een korter leven. Maar de Wereldgezondheidsorganisatie adviseerde in 2007, na een workshop van fijnstofexperts, om meer onderzoek te doen naar de verschillende onderdelen van fijnstof. Er is nog heel veel níet bekend.

Fijnstof bijvoorbeeld, bestaat uit deeltjes van verschillende grootte en chemische activiteit. Het onderscheid wordt nu vooral gemaakt op de maat van de deeltjes. Maar fijnstof kan ondermeer zeezout zijn, stuifmeel, moleculen uit onvolledige verbrande benzine of diesel (PAKS), of samengeklonterde roetdeeltjes.

De vragen die de WHO in 2007 stelde bestaan nog steeds, bevestigt Roel Vermeulen. Hij is hoogleraar milieu-epidemiologie aan het Institute for Risk Assessment Sciences van de Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht.

„We willen de effecten van de combinaties van de stoffen in de lucht leren kennen. Maar we willen ook meer weten van de gecombineerde effecten van luchtverontreiniging, geluid, lichaamsactiviteit en leefomgeving op de gezondheid van mensen.”

Maatschappelijk acceptabel

Onderzoek bij mensen is ook nodig, zegt Vermeulen, omdat van een aantal ziekten nog onzeker is of ze worden bevorderd door luchtverontreiniging. „Het is bijvoorbeeld duidelijk dat er bij hogere luchtverontreiniging meer longkanker ontstaat, maar voor blaaskanker is dat nog onzeker. Ook naar andere ziekten als dementie en Parkinson en luchtverontreiniging is te weinig onderzoek gedaan.”

Onderzoek blijft ook nodig, zegt Vermeulen, omdat de lucht schoner wordt. Verdwijnen daarmee ook de risico’s, vraagt hij zich af, „tot het niveau dat we maatschappelijk acceptabel vinden?”

De antwoorden op al die vragen komen bij voorkeur uit onderzoek bij mensen. Dat hoeven geen mensen te zijn die urenlang in onderzoekkamertjes zitten. Er zijn immers mensen die jarenlang langs een drukke weg wonen, of bij een vliegveld, of naast een intensieve veehouderij. Anderen wonen in schonere lucht.

Er bestaan grote studies waarin leefgewoonten en gezondheid van mensen jarenlang worden gevolgd. Vermeulen: „Hoe meer mensen je in die cohort- en registratiestudies hebt, hoe nauwkeuriger je iets kunt zeggen over zeldzame ziekten en de effecten van blootstelling aan lage concentraties fijnstof.”

Als er in die cohortstudies een ziekte opduikt die vaker voorkomt bij mensen die in relatief vieze lucht wonen, dan staat nog niet vast dat luchtverontreiniging die ziekte veroorzaakt. Biologisch onderzoek naar factoren die zo’n ziekte bevorderen kan het bewijs versterken.

Bloed, ademlucht of urine

Vermeulen: „Dan helpt het om proefpersonen korte tijd aan die vervuilde lucht bloot te stellen en te kijken naar veranderingen in bloed, ademlucht of urine.” En bovendien, zegt Vermeulen, doe je dit soort onderzoek met groepen vrijwilligers omdat je bij studies in de populatie nooit helemaal zeker weet of de gevonden verschillen wel echt door de verschillen in luchtverontreiniging ontstaan. Armere mensen, die ook door andere oorzaken gemiddeld ongezonder zijn, wonen per slot van rekening vaker langs drukke wegen dan rijkere mensen. Vermeulen: „Proefpersonen kunnen hun eigen controlepersoon zijn. Als je ze eerst op de ene plek zet en een tijdje later op een andere plek, dan meet je alleen de verschillen in verontreiniging Je kunt dan ook beter uitzoeken welke componenten van de luchtverontreiniging belangrijk zijn en door welk mechanisme.”

Illustratief voor Nederlands onderzoek met proefpersonen waarin dat gebeurde is het RAPTES-onderzoek. RAPTES is opgezet om te kijken wat er zo gevaarlijk is aan fijnstof, stikstofoxide (NO2), ozon (O3) en de mix daarvan.

De RAPTES-proefpersonen waren 31 gezonde Utrechtse studenten. Het onderzoek is goedgekeurd door een medisch-ethische commissie.

Die proefpersonen werden in de periode tussen maart en oktober 2009 ieder drie tot zeven keer vijf uur lang op vijf plekken blootgesteld, met minimaal twee weken tussentijd. In die vijf uur fietsten ze ieder uur 20 minuten op een hometrainer. Dat deden ze in een ondergronds station (Schiphol), op een plaats waar veel verkeer langs rijdt, op een plek waar verkeer stopt en weer optrekt, op een boerderij of in een rustige stadstuin. Op de meetplek werden regelmatig longfunctie en hartslag gemeten – ook een etmaal na de blootstelling gebeurde dat nog eens. Twee uur voor de blootstelling, twee uur erna en nog eens 16 uur later lieten de proefpersonen een buisje bloed afnemen.

Dat ondergrondse station ondertussen, was de plek met een extreem hoge fijnstofconcentratie – 140 μg/m3. Op de andere plekken was het gemiddelde 23 µg/m3. Veel ijzer- en koperdeeltjes zwierven er rond in de lucht, wat doet denken aan remmende treinwielen en slijtende bovenleiding. Het is kortom geen plek om urenlang te verblijven.

Wat levert zo’n onderzoek nou op? De eerste resultaten verschenen in 2012. De ernst van luchtwegklachten, blijkt uit die publicaties, wordt toch vooral bepaald door NO2, NOx en het aantal ultrafijne fijnstofdeeltjes. De verschillen in chemische reactiviteit van de deeltjes, waar de WHO bijvoorbeeld benieuwd naar was, had na deze betrekkelijk korte blootstelling geen invloed.

Zelfs na zo’n korte blootstelling zijn in het bloed al cellen en stoffen meetbaar die als alarmsignalen voor hartziekte en vaatschade bekend staan. Epidemioloog Roel Vermeulen, zelf niet direct bij het RAPTES-onderzoek betrokken, publiceerde vorig jaar een geavanceerde speurtocht naar alle moleculaire veranderingen in het bloed van de proefpersonen. Dat metaboloomonderzoek is een speurtocht naar aanwezigheid en concentratie van duizenden kleine moleculen in het bloed.

Afhankelijk van de tijd na de blootstelling werden 89 tot 118 veranderingen in molecuulconcentraties gevonden. Die geven inzicht welke fysiologische processen verstoord raken. Vermeulen: „Dat gaan we nu ook doen met bloedmonsters van mensen in die grote cohortstudies, die dus lang zijn blootgesteld. Zo krijgen we inzicht in de achterliggende biologische mechanismen van ziekten die met luchtverontreiniging samenhangen.”

    • Wim Köhler