En mänsklig luftvägsepitelcell, som fungerar som en skyddande barriär mot inhalerade miljöämnen. Seleninnehållande aerosol har visat sig skada dessa celler. Kredit:C M Sabbir Ahmed/UCR
Överskott av selen från gödningsmedel och andra naturliga källor kan skapa luftföroreningar som kan leda till lungcancer, astma, och typ 2-diabetes, enligt ny UC Riverside-forskning.
Forskargruppen genomförde tidigare UCR-studier i Salton Sea-området, som innehåller selenrika våtmarker och jordar som är giftiga för fåglar och fiskar. Dessa studier avslöjade också att områdets koncentration av aerosoler, som är fasta eller flytande partiklar suspenderade i luft, har ökat de senaste åren.
Dock, den fullständiga kemiska sammansättningen av aerosoler, eller om de skulle ha några effekter på människor, förblev okänd. Detta motiverade teamet att skapa liknande aerosolpartiklar i laboratoriet och studera dem.
Teamets nya tidning, publiceras i tidskriften Miljövetenskap och teknik , beskriver sammansättningen av de selenrika aerosolerna och beskriver de många sätt som dessa partiklar kan skada mänskliga lungor.
Även om aerosoler i Saltonhavsområdet sannolikt är ohälsosamma, UCR docent i atmosfärisk vetenskap Roya Bahreini sa att människor i närliggande San Bernardino, Los Angeles, och Riverside län är sannolikt säkra.
"Vanligtvis, luftmassorna från Salton Sea-området når inte dessa städer, " Hon sa.
Enligt Bahreini, farliga aerosoler kan förekomma var som helst med överdrivet selen i jorden, göra jordbruksarbetare och de som bor nära förorenade jordar mer sårbara för sjukdomar.
Tillsammans med naturligt förekommande selen i miljön, överskottet från konstgjorda källor smälts av markmikrober och bearbetas av växter. En gång utsöndrad, de selenhaltiga ångorna, som inkluderar föreningen dimetylselenid, blanda med andra luftburna kemikalier och så småningom bli den giftiga selenhaltiga aerosolen, som stannar i luften i ungefär en vecka.
Selen i små mängder är viktigt för att reglera immunförsvaret. Brist kan orsaka sköldkörtelproblem, bromsad tillväxt, och försämrad benmetabolism.
Som med de flesta ämnen, för mycket kan vara giftigt. Ett överskott av selen kan leda till svullna lungor, vitlöksandedräkt, Gastrointestinala störningar, neurologiska skador, och håravfall.
Forskare trodde en gång att dimetylselenid var mindre giftigt än andra former av selen. Faktiskt, Bahreini sa att forskare en gång föreslog att man skulle plantera specifika gräs i våtmarker och jordar med stora mängder selen för att möjliggöra matsmältning och avdunstning av seleninnehållande ångor som ett sätt att åtgärda dessa platser.
Dock, tidigare musstudier visade att aerosoler kan orsaka lungskador och inflammation hos möss. Enligt Ying-Hsuan Lin, en biträdande professor i miljötoxikologi vid UCR, denna senaste studie visar också hur dimetylselenid kan bilda aerosoler och påverka människor.
Lins team testade aerosolerna på mänskliga lungceller i hennes laboratorium och fann att de skadade lungans skyddande barriär.
"Om människor utsätts för detta tillräckligt länge, eller i tillräckligt hög koncentration, de har en större risk för lungcancer, ", sa Lin. "Det finns också bevis för att aerosoler kan orsaka allergisk inflammation i lungorna, och stör glukosmetabolismen, som är kopplade till astma och typ 2-diabetes."
Teamet planerar ytterligare studier för att förstå astmafrekvenser som kan vara kopplade till den allergiska inflammation hon observerade.
Dessutom, Lin sa att det är viktigt att identifiera andra källor till seleninnehållande aerosoler, eftersom denna studie endast identifierar en källa.
"Vi måste kontrollera detta för att förbättra folkhälsan, " Hon sa.