Boala Alzheimer este o boală cerebrală progresivă care, în cele din urmă, îi dezbracă pe suferinzi de capacitatea lor de a-și aminti, de a comunica și de a trăi independent. Până în 2050, este proiectat să afecteze aproape 14 milioane de americani și familiile lor, cu un cost economic de un trilion de dolari - mai mult decât suma totală estimată pentru tratarea bolilor de inimă și a cancerului.

Dintre principalele cauze de deces din America, boala Alzheimer este singura pe care în prezent nu o putem preveni, vindeca sau chiar bloca. Al nostru ultima cercetare încearcă să schimbe această situație oferind o mai bună înțelegere a cauzelor și mecanismelor de mediu din spatele bolii.

Descoperirile noastre ne-au condus la concluzia că poluarea aerului în aer liber, sub formă de particule minuscule eliberate de centralele electrice și automobilele care se infiltrează în plămâni și sânge, ar putea aproape dubla riscul de demență la femeile în vârstă. Dacă rezultatele noastre sunt aplicabile populației generale, poluarea cu particule fine din aerul înconjurător poate fi responsabilă pentru aproximativ unul din cinci cazuri de demență.

Acest studiu, primul care combină investigația epidemiologică umană cu experimentele pe animale, se adaugă la corp de cercetare în creștere din întreaga lume care leagă poluarea aerului de demență. De asemenea, oferă primele dovezi științifice că o genă critică de risc pentru Alzheimer, APOE4, interacționează cu particulele de aer pentru a accelera îmbătrânirea creierului.

Unde e fum

Cercetarea anterioară la Universitatea din California de Sud a stabilit deja că poluarea aerului accelerează riscul de a avea un atac de cord. Pe baza acestei lucrări, am stabilit Grupul AirPollBrain pentru a examina dacă și cum expunerea la particule fine - cunoscută sub denumirea de PM2.5, deoarece particulele măsoară 2.5 micrometri sau mai puțin în diametru - are impact asupra îmbătrânirii creierului.

Am proiectat acest studiu pentru a răspunde la trei întrebări generale. În primul rând, am vrut să știm dacă persoanele în vârstă care trăiesc în locații cu niveluri mai ridicate de PM2.5 în aer liber prezintă un risc crescut de afectare cognitivă, în special demență. De asemenea, am vrut să știm dacă persoanele care poartă gena cu risc crescut pentru boala Alzheimer, APOE4, sunt mai sensibile la daunele potențial cauzate de expunerea pe termen lung la PM2.5 în aer.

A treia întrebare a fost dacă s-au putut observa rezultate similare cu expuneri controlate la particule la șoareci modificați pentru a transporta genele bolii Alzheimer umane. Dacă am găsi efecte similare la șoareci, ar putea arunca lumină asupra posibilelor mecanisme care stau la baza a ceea ce se întâmplă în creierul uman.

Ne-am concentrat asupra femeilor în vârstă și a șoarecilor de sex feminin, deoarece APOE4 conferă un risc mai mare de boală Alzheimer la femei decât la bărbați.

Subiecți umani

Pentru componenta studiului epidemiologic uman, am colaborat cu investigatori din Studiul de memorie al inițiativei pentru sănătatea femeilor, Sau CAPACITĂȚI, care a urmat un grup mare de femei în vârstă la nivel național, începând cu sfârșitul anilor 1990, când aceste femei aveau 65 până la 79 de ani, dar nu aveau demență sau nici o afectare cognitivă semnificativă.

Am combinat date de monitorizare EPA și simulări ale calității aerului pentru a construi un model matematic care ne-a permis să estimăm nivelul zilnic de PM2.5 în aer liber în diferite locații în care aceste femei au trăit din 1999 până în 2010. Deoarece WHIMS și-a urmărit foarte atent participanții la studiu, am fost capabil să adune informații detaliate despre alți factori care pot afecta riscul unei persoane de demență, cum ar fi fumatul, exercițiile fizice, indicele de masă corporală, terapia hormonală și alți factori de risc clinic, cum ar fi diabetul și bolile de inimă. Acest lucru ne-a permis să explicăm acești alți factori și să izolăm mai bine efectele expunerii la poluarea aerului.

Am constatat că femeile expuse la niveluri mai ridicate de PM2.5 au avut rate mai rapide de declin cognitiv și un risc mai mare de a dezvolta demență. Femeile în vârstă care trăiesc în locuri în care nivelurile de PM2.5 depășeau standardul Agenției SUA pentru Protecția Mediului au avut un risc cu 81 la sută mai mare de declin cognitiv global și au fost cu 92 la sută mai predispuse să dezvolte demență, inclusiv Alzheimer. Acest risc de mediu crescut de expunerea pe termen lung la PM2.5 a fost de două până la trei ori mai mare în rândul femeilor în vârstă cu două copii ale genei APOE4, comparativ cu femeile care au avut doar riscul genetic de fond fără genă APOE4.

Zonele de neatenție nu îndeplinesc standardul EPA. Zonele desemnate neclasificabile nu au suficiente date de monitorizare verificate pentru a arăta că îndeplinesc standardul, dar lucrează cu EPA pentru a-și îmbunătăți datele. USEPA

Modele de mouse

Pentru studiile de laborator, am expus șoareci femele cu gene Alzheimer la poluarea aerului de dimensiuni nano timp de 15 săptămâni. tehnologie de colectare a particulelor de aer, inventat de colegul nostru Constantinos Sioutas de la USC's Viterbi School of Engineering, colectează particule de aer de la marginea campusului USC ca un eșantion reprezentativ de aer din zonele urbane.

Datele experimentale au arătat că șoarecii expuși sistematic la această particulă au acumulat depozite mai mari de proteine ​​numite beta-amiloid în creierul lor. La om, beta-amiloidul este considerat un factor patologic al neurodegenerării și este o țintă majoră a intervențiilor terapeutice pentru a preveni apariția Alzheimerului sau a încetini progresul acestuia. Similar cu observația noastră epidemiologică la femeile în vârstă, aceste efecte au fost mai puternice pentru șoarecii femele APOE4, care sunt predispuși la boala Alzheimer.

Studii viitoare

Studiile noastre viitoare vor analiza dacă aceste descoperiri se aplică și bărbaților și dacă orice medicament în curs de dezvoltare poate oferi protecție împotriva expunerii la poluarea aerului. De asemenea, este nevoie de mai multă muncă pentru a confirma o relație de cauzalitate și pentru a înțelege modul în care poluarea aerului intră și dăunează creierului.

Îmbătrânirea creierului din cauza expunerii la poluarea aerului poate începe de la dezvoltare, așa că dorim să analizăm și expunerea timpurie la poluarea aerului în legătură cu boala Alzheimer. Știm deja asta obezitate și diabet sunt factori de risc pentru Alzheimer. Știm, de asemenea, că copiii care locuiesc mai aproape de autostrăzi tind să fie mai obezi, un efect care se agravează dacă adulții din gospodărie sunt fumători.

Pe baza modelelor existente de șoareci, s-ar prevedea că expunerea la poluarea aerului ar putea crește riscul bolii Alzheimer. Aceasta este o piesă importantă din puzzle-ul științific pe care am vrea să îl înțelegem mai bine.

Poluarea aerului, sănătatea publică și politicile

Poluarea aerului nu cunoaște granițe. Acest lucru oferă studiului nostru implicații globale care ar trebui luate în serios de factorii de decizie politică și oficialii din domeniul sănătății publice.

Legea privind aerul curat impune dezvoltarea Agenției pentru Protecția Mediului Standarde naționale de calitate a aerului ambiental care oferă o marjă adecvată de siguranță pentru a proteja populațiile sensibile, cum ar fi copiii și persoanele în vârstă. În 2012, EPA a înăsprit standardul SUA pentru PM2.5. Cu toate acestea, în 2015, aproape 24 de milioane de oameni trăiau în județe care încă mai aveau niveluri nesănătoase pe tot parcursul anului de poluare cu particuleși peste 41 de milioane au trăit în județe care au cunoscut creșteri de poluare pe termen scurt.

Studii recente au arătat că prevalența demenței în Statele Unite a scăzut între 2000 și 2012. Cu toate acestea, nu știm dacă această tendință este legată de reglementările privind poluarea aerului sau dacă expunerile la niveluri mai scăzute de PM2.5 în ultimii ani prezintă încă unele gradul de amenințare pe termen lung pentru americanii mai în vârstă, în special pentru cei cu risc de demență.

Dacă expunerea pe termen lung la PM2.5 crește într-adevăr riscul de demență, acest lucru ar implica faptul că organizațiile de sănătate publică subestimează deja povara mare a bolii și costurile de îngrijire a sănătății asociate cu poluarea aerului. De exemplu, cea mai recentă evaluare a Organizației Mondiale a Sănătății povara globală a bolilor cauzate de PM2.5 nu include demența. Nivelurile de poluare a aerului sunt mult mai ridicate în India, China și multe alte țări în curs de dezvoltare decât nivelurile SUA.

Organizația Mondială a Sănătății recomandă reducerea PM 2.5 la o medie anuală de 10 micrograme pe metru cub. Phoenix 7777 / Wikipedia, CC BY-SA

În mod similar, EPA are estimativ că Legea privind aerul curat va oferi beneficii de aproape 2 trilioane de dolari SUA între 1990 și 2020, o mare parte din decese și boli reduse. Dacă există o legătură între poluarea cu particule și demență, Legea privind aerul curat poate oferi beneficii chiar mai mari decât estimările EPA.

SUA Planul național de abordare a bolii Alzheimer, care a fost mandatat de legislația adoptată în 2011, are ca scop prevenirea sau tratarea eficientă a bolii Alzheimer până în 2025. Credem că orice măsuri care subminează funcționarea APE sau care slăbesc reglementările aeriene clare vor avea consecințe neintenționate care vor face dificilă îndeplinirea acestui obiectiv.

Despre autor

Caleb Finch, profesor universitar, școala de gerontologie Leonard Davis, Universitatea din California de Sud și Jiu-Chiuan Chen, profesor asociat de medicină preventivă, Universitatea din California de Sud

Acest articol a fost publicat inițial Conversaţie. Citeste Articol original.

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon