Новое исследование предполагает, что магнетит, крошечная частица, обнаруженная в загрязнении воздуха, может вызывать признаки и симптомы болезни Альцгеймера.
Болезнь Альцгеймера, разновидность деменции, приводит к потере памяти , снижению когнитивных функций и заметному снижению качества жизни. Оно затрагивает миллионы людей во всем мире и является основной причиной смерти пожилых людей.
Исследование «Нейродегенеративные эффекты частиц, загрязняющих воздух: биологические механизмы, связанные с ранним началом болезни Альцгеймера», под руководством доцента Синди Гунаван и доцента Кристин МакГрат из Технологического университета Сиднея (UTS), было опубликовано в журнале Environment International .
Исследовательская группа из UTS, UNSW Sydney и Агентства по науке, технологиям и исследованиям Сингапура изучила в лаборатории влияние загрязнения воздуха на здоровье мозга у мышей, а также на нейрональные клетки человека.
Их целью было лучше понять, как воздействие токсичных частиц загрязнения воздуха может привести к болезни Альцгеймера.
«Менее 1% случаев болезни Альцгеймера передаются по наследству, поэтому вполне вероятно, что окружающая среда и образ жизни играют ключевую роль в развитии заболевания», — сказал доцент Гунаван из Австралийского института микробиологии и инфекций (AIMI).
«Предыдущие исследования показали, что люди, живущие в районах с высоким уровнем загрязнения воздуха, подвергаются большему риску развития болезни Альцгеймера. Магнетит, магнитное соединение оксида железа, также был обнаружен в больших количествах в мозгу людей с болезнью Альцгеймера.
«Однако это первое исследование, в котором выясняется, действительно ли присутствие частиц магнетита в мозге может привести к признакам болезни Альцгеймера», — сказала она.
Исследователи подвергали здоровых мышей и мышей, генетически предрасположенных к болезни Альцгеймера, воздействию очень мелких частиц железа, магнетита и дизельных углеводородов в течение четырех месяцев. Они обнаружили, что магнетит вызывает наиболее устойчивые патологии болезни Альцгеймера.
Это включало потерю нейрональных клеток в гиппокампе, области мозга, важной для памяти, и в соматосенсорной коре головного мозга, области, которая обрабатывает ощущения, исходящие от тела. Повышенное образование амилоидных бляшек наблюдалось у мышей, уже предрасположенных к болезни Альцгеймера.
Исследователи также наблюдали поведенческие изменения у мышей, которые соответствовали болезни Альцгеймера, включая усиление стресса и тревоги, а также ухудшение кратковременной памяти, особенно у генетически предрасположенных мышей.
«Магнетит является довольно распространенным загрязнителем воздуха. Он возникает в результате высокотемпературных процессов горения, таких как выхлопные газы автомобилей, дровяные пожары и угольные электростанции, а также в результате трения тормозных колодок и износа двигателя», — сказал доцент МакГрат из Школы UTS. Естественные науки.
«Когда мы вдыхаем загрязнитель воздуха, эти частицы магнетита могут попасть в мозг через слизистую оболочку носового прохода и из обонятельной луковицы — небольшой структуры в нижней части мозга, ответственной за обработку запахов, минуя гематоэнцефалический барьер. » она сказала.
Исследователи обнаружили, что магнетит вызывает иммунный ответ у мышей и в нейрональных клетках человека в лаборатории. Это вызвало воспаление и окислительный стресс, что, в свою очередь, привело к повреждению клеток. Известно , что воспаление и окислительный стресс являются важными факторами, способствующими развитию деменции.
« Нейродегенерация, вызванная магнетитом , также не зависит от болезненного состояния: признаки болезни Альцгеймера наблюдаются в мозге здоровых мышей», — сказала доктор Шарлотта Флеминг, соавтор из Школы естественных наук UTS.
Результаты будут представлять интерес для практикующих врачей и политиков. Это предполагает, что люди должны предпринять шаги, чтобы максимально снизить воздействие загрязнения воздуха, а также рассмотреть методы улучшения качества воздуха и снижения риска нейродегенеративных заболеваний.
Исследование имеет значение для руководящих принципов по загрязнению воздуха. Частицы магнетита должны быть включены в рекомендуемый порог безопасности для индекса качества воздуха, а также необходимы более активные меры по сокращению выбросов транспортных средств и угольных электростанций.
