English Abstract In present risk assessment, the effects of cumulative
exposure to disturbing forces and pollutants in the environment are of
increasing concern. People are exposed to a mixture of contaminants like
chemicals, noise, bad smell or radiation. However, at present it is unclear
how and to what degree different environmental factors and contaminants
interfere. The present research project focuses on the interaction between
stress and airway toxicity. Stress may be induced by numerous intrinsic and
extrinsic disturbing forces. In this respect, stress is defined as the
total set of biological responses to a disturbance in the organism's
environment which is appraised as negative. Noise is a widespread
environmental contaminant causing a feeling of annoyance and eventually a
chronic stress condition. During the last decades, it is becoming clear
that a state of annoyance or chronic stress may have detrimental effects on
general health. The immmune system in particular appears to be sensitive to
stress which may result in an increased susceptibility to disease. Air
pollution is one of the most acknowledged contaminants due to its universal
spread, the high number of people exposed, and the adverse effects observed.
The respiratory tract, including the nose, bronchia and alveoli, is the
primary target site for air pollutants. Ozone is considered as one of the
most toxic components of photochemical air pollution, especially during
summer smog episodes. The toxic effects of ozone (as observed in both
experimental animal and human studies) consist of oxidative reactions with
membrane lipids, proteins and DNA within the lung epithelium, transient
decrements of respiratory function, increased epithelial permeability,
edema, inflammation, and hyperreactivity. At several levels, stress effects
(induced by chronic noise exposure) may interact with ozone toxicity. These
interactions may be found at the general physiological level (e.g. altered
ventilation, metabolic rate), the biochemical level (e.g. susceptibility to
oxidation reactions, antioxidant defense capacities) or within the immune
system (e.g. inflammatory effects, altered host defence capability).
However, these interactions are presently hypothetical and need to be
verified by experimental analysis. Such an experimental study should be
performed in three consecutive steps: the development of a chronic
stress-model based on noise-exposure, the demonstration of cumulative
effects between noise-stress and ozone toxicity, and finally the
demonstration of interaction between the two contaminants using several
noise intensities and several ozone concentrations. Using this experimental
approach, an evaluation on the interaction between noise exposure and ozone
toxicity can be performed. This will result in an increased understanding
of the risk for human health during exposure to multiple environmental
contaminants.
Rapport in het kort
In de huidige risicoevaluatie spelen de gevolgen van
cumulatieve blootstelling aan diverse milieucontaminanten voor de
volksgezondheid een steeds grotere rol. Immers, mensen worden veelal
blootgesteld aan een mengsel van contaminanten zoals chemicalien, geluid,
stank of straling. Het is momenteel onduidelijk hoe en in welke mate
effecten van verschillende milieucontaminanten interfereren. Het huidige
onderzoeksproject is gericht op de interactie tussen stress en
luchtwegtoxiciteit. Stress kan worden geinduceerd door diverse
verstoringen, zowel intrinsiek als extrinsiek. Derhalve wordt stress
gedefinieerd als "het totaal aan biologische reacties op een verstoring in
het milieu van het organisme welke als negatief wordt ervaren. Geluid is
een veel voorkomende verstorende factor, die leidt tot gevoelens van
onbehagen en eventueel tot een chronische stress conditie. Het wordt steeds
duidelijker dat een toestand van onbehagen of chronische stress nadelige
gevolgen kan hebben voor de algehele gezondheid. Het immuun systeem in het
bijzonder blijkt gevoelig te zijn voor de negatieve effecten van stress,
hetgeen kan leiden tot een verhoogde gevoeligheid voor ziekten.
Luchtvervuiling is een van de meest onderkende vormen van milieuvervuiling
gezien de enorme verspreiding in het milieu, de grote aantallen mensen die
er mee in aanraking komen alsmede de gezondheidseffecten die erdoor worden
veroorzaakt. Primair worden vooral de ademhalingswegen (de neus, de
bronchiale pijpen en de alveoli) aangetast door luchtweg toxicanten. Ozon
wordt beschouwd als een van de meest toxische agentia en wordt gevormd door
fotochemische reacties in de lucht, vooral tijdens perioden van zomer-smog.
De toxische effecten van ozon omvatten oxydatie reacties met lipiden,
eiwitten en DNA in het longepitheel, een vermindering van de longfunctie,
een verhoogde permeabiliteit van het longepitheel, oedeem-vorming,
ontstekingsreacties en hyperreactiviteit. Op diverse niveaus kunnen de
effecten van stress (veroorzaakt door chronische geluidshinder) interfereren
met de toxische effecten van ozon. Bijvoorbeeld op het organismaal
fysiologisch niveau (veranderde ventilatie, metabolisme), biochemisch niveau
(gevoeligheid voor oxydatie reacties, cellulaire antioxidant status) of op
het immuunsysteem (bijv. ontstekingsreacties). Echter, op dit moment is
het niet bekend of dergelijke interacties ook werkelijk optreden. Derhalve
zou de interactie tussen stress en luchtwegtoxiciteit experimenteel
onderzocht kunnen worden. Een dergelijk experimenteel onderzoek zou uit te
voeren zijn in drie opeenvolgende fasen: de ontwikkeling van een
dier-experimenteel chronisch stress-model op basis van geluidshinder, het
aantonen van interferentie op bepaalde niveaus bij cumulatieve blootstelling
en het aantonen van daadwerkelijke interactie tussen de twee stressoren.
Dit laatste zou uitgevoerd kunnen worden met diverse geluidsintensiteiten en
diverse ozon concentraties. Op basis van een dergelijk onderzoek zou het
mogelijk zijn een evaluatie te maken van de mogelijke interactie tussen
geluidshinder enerzijds en ozon blootstelling anderzijds. Dit zou dan
leiden tot een beter inzicht in de mogelijke effecten van cumulatieve
milieubelasting en de gevolgen hiervan voor de
volksgezondheid.
