Zanieczyszczenie powietrza może przyczyniać się do choroby Alzheimera i demencji
Oto, czego uczymy się ze skanów mózgu.
Choroba Alzheimera jest najczęstszą przyczyną demencji. Powoli niszczy pamięć, myślenie i zachowania, a w końcu zdolność do wykonywania codziennych zadań.
Gdy naukowcy poszukują lekarstwa, dowiadujemy się więcej o czynnikach genetycznych i środowiskowych, które mogą zwiększać ryzyko rozwoju choroby Alzheimera o późnym początku i powiązanych demencji.
W szczególności moi koledzy i ja medycyna zapobiegawcza , neurologia i gerontologia przyglądają się roli zanieczyszczenia powietrza na zewnątrz.
Opinia
Nasze wczesne badania z 2017 r. stały się pierwszym badaniem w Stanach Zjednoczonych, w którym wykorzystano dane zarówno na ludziach, jak i na zwierzętach, aby to pokazać procesy starzenia się mózgu pogorszone przez zanieczyszczenie powietrza może zwiększać ryzyko demencji. Nasze najnowsze badania pokazują, jak starsze kobiety, które mieszkały w miejscach o wysokim poziomie PM2,5 – drobnego pyłu wytwarzanego przez pojazdy i elektrownie – cierpiały na utratę pamięci i skurcz mózgu podobny do choroby Alzheimera, czego nie obserwuje się u kobiet żyjących z czystszym powietrzem.
Razem te odkrycia sugerują sposób na uniknięcie jednego czynnika ryzyka choroby Alzheimera – zmniejszenie narażenia ludzi na PM2,5. Niestety łatwiej to powiedzieć niż zrobić.
Ciche ryzyko demencji
PM2,5, znany również jako sadza, składa się z mikroskopijnych cząsteczek chemikaliów, spalin samochodowych, dymu, kurzu i innych zanieczyszczeń zawieszonych w powietrzu. Szacunkowa jeden na sześciu Amerykanów mieszka w hrabstwach o niezdrowym poziomie zanieczyszczenia cząsteczkami.
Badaliśmy, czy PM2,5 może przyspieszyć procesy starzenia się mózgu na etapie przedklinicznym — cichej fazie choroby, zanim pojawią się jakiekolwiek objawy choroby Alzheimera i powiązanych demencji.
W pierwszym ogólnokrajowym badaniu w USA, aby powiąż ekspozycję na PM2,5 i zaburzenia funkcji poznawczych , opublikowanym w 2017 roku, stwierdziliśmy, że starsze kobiety prawie dwa razy częściej rozwijają klinicznie istotne zaburzenia funkcji poznawczych, jeśli mieszkały w miejscach, w których poziom PM2,5 na zewnątrz przekracza standardy Agencji Ochrony Środowiska USA, niż gdyby tego nie robiły. Ponieważ współpracowaliśmy z Women’s Health Initiative Memory Study, które ściśle obserwowaliśmy uczestników, byliśmy w stanie wyjaśnić inne czynniki ryzyka demencji, takie jak palenie, brak ruchu i terapia hormonalna.
W nowym badaniu chcieliśmy zobaczyć, jak zmieniały się mózgi osób starszych, które doświadczyły różnych poziomów PM2,5 w latach przed wystąpieniem objawów Alzheimera.
Prześledziliśmy postępy 712 kobiet w średnim wieku 78 lat, które na początku nie miały demencji badania i którzy przeszli rezonans magnetyczny mózgu w odstępie pięciu lat. Łącząc dane z monitorowania EPA i symulacje jakości powietrza, byliśmy w stanie oszacować codzienny poziom PM2,5 na zewnątrz wokół miejsca zamieszkania uczestników przed pierwszym badaniem MRI.
Odkryliśmy, że starsze kobiety częściej mają skurcz mózgu podobny do tego, co jest obserwowane u pacjentów z chorobą Alzheimera. Kiedy porównaliśmy skany mózgu starszych kobiet z lokalizacji o wysokim poziomie PM2,5 z tymi o niskim poziomie, stwierdziliśmy, że ryzyko demencji wzrosło o 24% w ciągu pięciu lat.
Być może bardziej niepokojące jest to, że te zmiany w mózgu przypominające chorobę Alzheimera występowały u starszych kobiet bez problemów z pamięcią. Skurcz w ich mózgach był większy, jeśli mieszkali w miejscach o wyższym poziomie PM2,5 na zewnątrz, nawet jeśli poziomy te mieściły się w aktualnym standardzie EPA.
Naukowcy w Hiszpanii od niedawna zbadał rezonans magnetyczny mózgu zdrowych osób zagrożonych chorobą Alzheimera, a także znalazło powiązania między narażeniem na zanieczyszczenie powietrza a zmniejszoną objętością i grubością w określonych obszarach mózgu, o których wiadomo, że są dotknięte chorobą Alzheimera.
Zanieczyszczenie i kurczenie się mózgu
My także spojrzał na pamięć epizodyczną , który obejmuje wspomnienia określonych wydarzeń i jest wcześnie dotknięty chorobą Alzheimera. Jeśli epizodyczny spadek pamięci był związany z mieszkaniem w miejscach o podwyższonym PM2,5, czy moglibyśmy zobaczyć jakiekolwiek dowody na to, że taki specyficzny spadek funkcji poznawczych był konsekwencją zmniejszenia się mózgu w przebiegu choroby Alzheimera?
Dane z badania pamięci Women’s Health Initiative oraz wcześniejsze rezonanse magnetyczne pozwoliły nam na poszukiwanie zmian w czasie dla prawie 1000 kobiet. Odkryliśmy, że wraz ze wzrostem stężenia PM2,5 na zewnątrz w miejscach, w których mieszkały te starsze kobiety, pamięć epizodyczna spadła. Około 10% do 20% większego spadku pamięci można wytłumaczyć skurczem mózgu podobnym do choroby Alzheimera.
Ponieważ uważa się, że cicha faza demencji rozpoczyna się dziesiątki lat przed pojawieniem się objawów, wyniki naszych ostatnich badań budzą obawy, że narażenie na zanieczyszczenie powietrza w średnim i wczesnym okresie życia może być równie ważne, a nawet ważniejsze niż narażenie w późnym okresie życia.
Wydaje się, że pewną rolę odgrywają również geny. Nasze badania wykazały, że kluczowy gen ryzyka choroby Alzheimera, APOE4 , oddziałuje z cząsteczkami powietrza, przyspieszając starzenie się mózgu. Odkryliśmy, że ryzyko środowiskowe wywołane długotrwałą ekspozycją na PM2,5 było dwa do trzech razy wyższe wśród starszych kobiet z dwiema kopiami genu APOE4 niż wśród kobiet bez tego genu.
Inni badacze zbadali następnie możliwe wzajemne oddziaływanie tego genu i środowiska. Szwedzkie badanie z 2019 r. nie znalazło mocnych dowodów na interakcję genów i środowiska. Ale badanie z 2020 r., w którym wykorzystano dane zebrane od starszych mieszkańców dwóch dzielnic Nowego Jorku założył stowarzyszenie między długoterminowym narażeniem na zanieczyszczenie powietrza a spadkiem funkcji poznawczych, przy stromym tempie spadku stwierdzonym u przewoźników APOE4.
Ryzyko, którego można uniknąć
W USA ustawa o czystym powietrzu wymaga od Agencji Ochrony Środowiska rozwoju standardy jakości powietrza które zapewniają odpowiedni margines bezpieczeństwa, aby chronić wrażliwe populacje, takie jak dzieci i osoby starsze.
Rząd USA miał możliwość wzmocnienia tych standardów w 2020 r. posunięcie, które wyjaśnili naukowcy EPA, może zapobiec tysiącom przedwczesnych zgonów z powodu zagrożeń dla zdrowia, takich jak choroby serca. Naukowcy opowiadali się za ostrzejszymi standardami, powołując się na inne problemy zdrowotne związane z PM2.5. Jednak administrator EPA Andrew Wheeler odmówił, ogłoszenie 7 grudnia by standardy pozostały niezmienione.
Jiu-Chiuan Chen jest profesorem nadzwyczajnym medycyny prewencyjnej na Uniwersytecie Południowej Kalifornii.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany na Rozmowa .
Wysyłaj listy na adres letters@suntimes.com.
Taqsam: