nauki ścisłe
Autor: Ellen Ruppel Shell | dodano: 2020-06-01
Alzheimer a smog

Cząstki zanieczyszczeń pochodzących m.in. z samochodów zostały ściśle powiązane z chorobą Alzheimera. Badania pokazały, jak z płuc i nosa wędrują one do mózgu.

Mój pierwszy dzień w mexico city okazał się ciężki. Smog był tak gęsty, że z trudem łapałam oddech, wspinając się po schodach do pokoju hotelowego. Spodziewałam się, że duża wysokość bezwzględna i rzadkie powietrze przyprawią mnie o ból głowy, ale nie byłam przygotowana na tak silne zanieczyszczenie powietrza, na przekrwione oczy i pieczenie w płucach. Uznane w 1992 roku przez ekspertów ONZ za najbardziej zanieczyszczone miasto świata Mexico City starało się pozbyć tej łatki. Zanotowało nawet pewne sukcesy: słusznie było dumne ze swoich ścieżek rowerowych i parków pełnych soczystej zieleni. Jednak jeden rzut oka na silnie zamglony horyzont wystarcza, aby stwierdzić, że te wysiłki są niedostateczne. Przez większość dni w roku stężenie cząsteczek pyłu zawieszonego znacznie przekracza normy Światowej Organizacji Zdrowia; podobnie jest z wieloma innymi zanieczyszczeniami. Ponad 9,6 mln samochodów oraz 50 tys. kominów produkuje toksyczną zawiesinę, która niszczy płuca i serca. Wiemy o tym od dawna. Jednak nowe badania dość zgodnie pokazują, że te same zanieczyszczenia niszczą nam także mózg.

Autorzy badań opublikowanych w 2018 roku wykryli w mózgach 30- i 40-letnich mieszkańców Mexico City zmiany zwyrodnieniowe charakterystyczne dla choroby Alzheimera – normalnie pojawiają się one u ludzi kilkadziesiąt lat później. Powiązali je z zanieczyszczeniem powietrza. Naukowcy, którzy przeprowadzili te badania, reprezentujący różne placówki naukowe z Meksyku i USA, zidentyfikowali wczesne stadia tych groźnych zaburzeń nawet u niemowląt i małych dzieci. Mexico City nie jest jedynym miejscem na świecie, gdzie znaleziono związek pomiędzy zanieczyszczonym powietrzem a alzheimerem. Nie dalej jak kilka lat temu naukowcy z Harvardu zaprezentowali wyniki dużego projektu badawczego obejmującego 10 mln ludzi w wieku od 65 lat mieszkających w 50 miejscowościach północno-wschodniej części USA. Badacze dostrzegli silną korelację pomiędzy wdychaniem powietrza zawierającego duże ilości niektórych zanieczyszczeń a liczbą zaburzeń neurodegeneracyjnych, takich jak alzheimer.

Podobnymi wynikami zakończyły się badania przeprowadzone w Wielkiej Brytanii, Szwecji i na Tajwanie. „Zanieczyszczenie powietrza staje się gorącym tematem w badaniach nad przyczynami alzheimera” – mówi George Perry, neurobiolog z University of Texas w San Antonio oraz redaktor naczelny Journal of Alzheimer’s Disease. Przez wiele dekad eksperci koncentrowali się na czynnikach genetycznych oraz na złogach uszkodzonych białek zwanych beta-amyloidami kumulujących się w tkance mózgowej jako dwóch głównych przyczynach choroby. Dziś wielu z nich, jak twierdzi Perry, coraz większą wagę przykłada do zanieczyszczenia powietrza. Z opinią tą zgadza się Masashi Kitazawa, toksykolog z University of California w Irvine, specjalista od toksyn środowiskowych. „Bardzo długo dominował pogląd, że choroba Alzheimera jest uwarunkowana genetycznie. Poza genami nikt innych przyczyn nie szukał. Ale ostatnie trzy, cztery lata to eksplozja badań wiążących zanieczyszczenie środowiska z zaburzeniami funkcji poznawczych”. W przypadku najbardziej powszechnej postaci alzheimera, zwanej późną, w skrócie LOAD (od Late Onset Alzheimer’s Disease), naukowcy oceniają dziś, że co najmniej 40%, a być może nawet 65% czynników ryzyka dotyczy wpływów niegenetycznych, takich jak styl życia czy szkodliwe substancje obecne w środowisku, wśród których kluczową rolę odgrywają zanieczyszczenia atmosferyczne.

 Największym zmartwieniem są wypakowane toksynami kropelki i drobiny stałej materii o średnicy 30 razy mniejszej od średnicy ludzkiego włosa.Nazywane drobnym pyłem zawieszonym (PM2,5, co oznacza, że mają średnicę 2,5 µm lub mniejszą), powstają na skutek spalania ropy naftowej i gazu przez samochody osobowe, ciężarówki i elektrownie, a także spalania węgla i drewna. Te mikroskopijne cząstki dostają się do najgłębszych partii płuc, skąd przenikają do układu krwionośnego. Naukowcy wykazali, że gdy PM2,5 wnikają w ten sposób do naszego organizmu, sieją spustoszenie w układzie oddechowym i sercowo-naczyniowym, znacznie zwiększając ryzyko nowotworów, zawału, udaru i przedwczesnej śmierci.

Wcześniej uważano, że mózg jest chroniony przed taką rzezią zdrowych tkanek dzięki barierze krew-mózg składającej się z gęsto upakowanych komórek tworzących śródbłonek naczyń krwionośnych w mózgu i nieprzepuszczającej do niego toksycznych czynników znajdujących się we krwi. Niestety, znaleziono niepodważalne dowody na to, że cząstki PM2,5 potrafią też wedrzeć się do mózgu – i to na dwa sposoby. Po pierwsze, mogą najpierw osłabić barierę krew-mózg, a potem przez nią przeniknąć. Po drugie, mogą po prostu ominąć tę barierę, przenikając wprost z nosa do nerwów węchowych i nimi docierając do części mózgu zwanej opuszką węchową. Okazało się zatem, że mózg nie jest wcale lepiej niż inne narządy chroniony przed takimi lotnymi mikrozanieczyszczeniami.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 06/2020 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
07/2020
10/2019 - specjalny
Kalendarium
Lipiec
8
W 1979 r. została odkryta Adrastea, księżyc Jowisza.
Warto przeczytać
Czy wiesz, że wszyscy mężczyźni zaczynają życie jako kobiety? A może fakt, że skóra chroni nas przed wyparowaniem, to dla ciebie żadna nowość? Nawet jeśli tak jest, książka "100 rzeczy, których nie wiesz o swoim ciele" i tak będzie cię nieustannie zaskakiwać.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Ellen Ruppel Shell | dodano: 2020-06-01
Alzheimer a smog

Cząstki zanieczyszczeń pochodzących m.in. z samochodów zostały ściśle powiązane z chorobą Alzheimera. Badania pokazały, jak z płuc i nosa wędrują one do mózgu.

Mój pierwszy dzień w mexico city okazał się ciężki. Smog był tak gęsty, że z trudem łapałam oddech, wspinając się po schodach do pokoju hotelowego. Spodziewałam się, że duża wysokość bezwzględna i rzadkie powietrze przyprawią mnie o ból głowy, ale nie byłam przygotowana na tak silne zanieczyszczenie powietrza, na przekrwione oczy i pieczenie w płucach. Uznane w 1992 roku przez ekspertów ONZ za najbardziej zanieczyszczone miasto świata Mexico City starało się pozbyć tej łatki. Zanotowało nawet pewne sukcesy: słusznie było dumne ze swoich ścieżek rowerowych i parków pełnych soczystej zieleni. Jednak jeden rzut oka na silnie zamglony horyzont wystarcza, aby stwierdzić, że te wysiłki są niedostateczne. Przez większość dni w roku stężenie cząsteczek pyłu zawieszonego znacznie przekracza normy Światowej Organizacji Zdrowia; podobnie jest z wieloma innymi zanieczyszczeniami. Ponad 9,6 mln samochodów oraz 50 tys. kominów produkuje toksyczną zawiesinę, która niszczy płuca i serca. Wiemy o tym od dawna. Jednak nowe badania dość zgodnie pokazują, że te same zanieczyszczenia niszczą nam także mózg.

Autorzy badań opublikowanych w 2018 roku wykryli w mózgach 30- i 40-letnich mieszkańców Mexico City zmiany zwyrodnieniowe charakterystyczne dla choroby Alzheimera – normalnie pojawiają się one u ludzi kilkadziesiąt lat później. Powiązali je z zanieczyszczeniem powietrza. Naukowcy, którzy przeprowadzili te badania, reprezentujący różne placówki naukowe z Meksyku i USA, zidentyfikowali wczesne stadia tych groźnych zaburzeń nawet u niemowląt i małych dzieci. Mexico City nie jest jedynym miejscem na świecie, gdzie znaleziono związek pomiędzy zanieczyszczonym powietrzem a alzheimerem. Nie dalej jak kilka lat temu naukowcy z Harvardu zaprezentowali wyniki dużego projektu badawczego obejmującego 10 mln ludzi w wieku od 65 lat mieszkających w 50 miejscowościach północno-wschodniej części USA. Badacze dostrzegli silną korelację pomiędzy wdychaniem powietrza zawierającego duże ilości niektórych zanieczyszczeń a liczbą zaburzeń neurodegeneracyjnych, takich jak alzheimer.

Podobnymi wynikami zakończyły się badania przeprowadzone w Wielkiej Brytanii, Szwecji i na Tajwanie. „Zanieczyszczenie powietrza staje się gorącym tematem w badaniach nad przyczynami alzheimera” – mówi George Perry, neurobiolog z University of Texas w San Antonio oraz redaktor naczelny Journal of Alzheimer’s Disease. Przez wiele dekad eksperci koncentrowali się na czynnikach genetycznych oraz na złogach uszkodzonych białek zwanych beta-amyloidami kumulujących się w tkance mózgowej jako dwóch głównych przyczynach choroby. Dziś wielu z nich, jak twierdzi Perry, coraz większą wagę przykłada do zanieczyszczenia powietrza. Z opinią tą zgadza się Masashi Kitazawa, toksykolog z University of California w Irvine, specjalista od toksyn środowiskowych. „Bardzo długo dominował pogląd, że choroba Alzheimera jest uwarunkowana genetycznie. Poza genami nikt innych przyczyn nie szukał. Ale ostatnie trzy, cztery lata to eksplozja badań wiążących zanieczyszczenie środowiska z zaburzeniami funkcji poznawczych”. W przypadku najbardziej powszechnej postaci alzheimera, zwanej późną, w skrócie LOAD (od Late Onset Alzheimer’s Disease), naukowcy oceniają dziś, że co najmniej 40%, a być może nawet 65% czynników ryzyka dotyczy wpływów niegenetycznych, takich jak styl życia czy szkodliwe substancje obecne w środowisku, wśród których kluczową rolę odgrywają zanieczyszczenia atmosferyczne.

 Największym zmartwieniem są wypakowane toksynami kropelki i drobiny stałej materii o średnicy 30 razy mniejszej od średnicy ludzkiego włosa.Nazywane drobnym pyłem zawieszonym (PM2,5, co oznacza, że mają średnicę 2,5 µm lub mniejszą), powstają na skutek spalania ropy naftowej i gazu przez samochody osobowe, ciężarówki i elektrownie, a także spalania węgla i drewna. Te mikroskopijne cząstki dostają się do najgłębszych partii płuc, skąd przenikają do układu krwionośnego. Naukowcy wykazali, że gdy PM2,5 wnikają w ten sposób do naszego organizmu, sieją spustoszenie w układzie oddechowym i sercowo-naczyniowym, znacznie zwiększając ryzyko nowotworów, zawału, udaru i przedwczesnej śmierci.

Wcześniej uważano, że mózg jest chroniony przed taką rzezią zdrowych tkanek dzięki barierze krew-mózg składającej się z gęsto upakowanych komórek tworzących śródbłonek naczyń krwionośnych w mózgu i nieprzepuszczającej do niego toksycznych czynników znajdujących się we krwi. Niestety, znaleziono niepodważalne dowody na to, że cząstki PM2,5 potrafią też wedrzeć się do mózgu – i to na dwa sposoby. Po pierwsze, mogą najpierw osłabić barierę krew-mózg, a potem przez nią przeniknąć. Po drugie, mogą po prostu ominąć tę barierę, przenikając wprost z nosa do nerwów węchowych i nimi docierając do części mózgu zwanej opuszką węchową. Okazało się zatem, że mózg nie jest wcale lepiej niż inne narządy chroniony przed takimi lotnymi mikrozanieczyszczeniami.