Wpływ zanieczyszczenia powietrza jest związany z około siedmioma milionami przedwczesnych zgonów rocznie na całym świecie. Kiedy myślimy o zanieczyszczeniu powietrza w miastach, emisje spalin z silników wysokoprężnych często są przedstawiane jako główny winowajca – i jest to prawda, biorąc pod uwagę wyniki wcześniejszych badań. Jednak nasze najnowsze badanie pokazuje, że pył z klocków hamulcowych może być bardziej szkodliwy dla naszych płuc.
Pył powstający w wyniku zużycia dróg, opon i hamulców, znany jako "emisje niegazowe", jest obecnie dominującym rodzajem emisji z pojazdów, przewyższając emisje spalin w wielu krajach europejskich. Wśród tych emisji pył hamulcowy często jest głównym czynnikiem, ale nadal nie podlega regulacjom. O potencjalnym wpływie pyłu hamulcowego na zdrowie wiadomo znacznie mniej niż o pyłach ze spalin diesla.
Wyhodowaliśmy komórki w laboratorium, aby naśladować tkankę płucną i wystawiliśmy te komórki na działanie zarówno pyłu hamulcowego, jak i pyłu spalin diesla. Okazało się, że pył hamulcowy był znacznie bardziej szkodliwy dla tych komórek w różnych wskaźnikach związanych z chorobami płuc, takimi jak rak i astma. Ciekawe jest to, że odkryliśmy, iż usunięcie miedzi z pyłu hamulcowego zmniejsza te efekty.
Mimo to, obecne przepisy dotyczące pojazdów w Wielkiej Brytanii koncentrują się wyłącznie na emisjach spalin. Nasze wyniki sugerują, że istnieje pilna potrzeba rozważenia regulacji emisji niezwiązanych z spalinami. Zmiana składu klocków hamulcowych może być jednym ze sposobów zmniejszenia potencjalnego obciążenia zdrowia spowodowanego tymi emisjami.
Klocki hamulcowe wcześniej zawierały włókna azbestowe, aby zapobiec przegrzewaniu. Jednak azbest został zakazany w Wielkiej Brytanii w 1999 roku z powodu powiązań z chorobami płuc. Doprowadziło to do opracowania nowych okładzin klocków hamulcowych przez przemysł motoryzacyjny, w tym okładzin nieazbestowych organicznych (NAO), które są powszechnie stosowane w pojazdach.
Porównaliśmy szkodliwość pyłu powstającego z zużycia różnych rodzajów klocków hamulcowych. Ironią losu jest to, że odkryliśmy, iż pył z klocków NAO, zaprojektowanych do zastąpienia okładzin zawierających azbest, był najbardziej toksyczny dla komórek płucnych w porównaniu nie tylko z pyłem z innych rodzajów okładzin, ale także z pyłem spalin silników wysokoprężnych. Niektóre efekty na naszych komórkach są związane z takimi chorobami jak rak płuc, włóknienie płuc (bliznowacenie płuc), astma i przewlekła obturacyjna choroba płuc.
Wcześniejsze badania wykazały, że metale w cząstkach zanieczyszczenia powietrza mogą mieć działanie toksyczne. Zmierzono zawartość metali w różnych rodzajach pyłu hamulcowego i pyłu spalin diesla. Metody sztucznej inteligencji wykazały wysoką zawartość miedzi jako cechę charakterystyczną pyłu hamulcowego z klocków NAO.
Stwierdziliśmy również, że ta miedź może przenikać do komórek płucnych. Najciekawsze jest to, że kiedy potraktowaliśmy ten pył hamulcowy substancją chemiczną neutralizującą miedź, jego toksyczny wpływ zmniejszył się. To sugeruje, że miedź odpowiada przynajmniej za część szkodliwych właściwości tego pyłu.
Prawie połowa całej miedzi w powietrzu, którym oddychamy, pochodzi z zużycia hamulców i opon. Różne badania przeprowadzone przez inne grupy badawcze wykazały, że narażenie na wysokie stężenia miedzi wiąże się z zaburzeniami funkcji płuc i zwiększonym ryzykiem śmierci.