Воздействие загрязнения воздуха может увеличить риск деменции

Воздействие загрязнения воздуха может увеличить риск деменции

Болезнь Альцгеймера - это прогрессирующее заболевание мозга, которое, в конечном счете, страдает от способности помнить, общаться и жить самостоятельно. 2050, это прогнозируемых чтобы затронуть почти 14 миллионов американцев и их семей с экономической стоимостью в один триллион долларов - больше, чем предполагаемая общая сумма для лечения сердечных заболеваний и рака. Беседа

Из ведущих причин смерти в Америке болезнь Альцгеймера является единственной, которую мы в настоящее время не можем предотвратить, вылечить или даже остановить. наш последние исследования стремится изменить эту ситуацию, обеспечив лучшее понимание экологических причин и механизмов заболевания.

Наши результаты позволяют сделать вывод о том, что загрязнение наружного воздуха в виде мельчайших частиц, выделяющихся из электростанций и автомобилей, которые просачиваются в наши легкие и кровь, может почти удвоить риск деменции у пожилых женщин. Если наши результаты применимы к общей популяции, то загрязнение мелких частиц в окружающем воздухе может быть причиной примерно одного из каждых пяти случаев деменции.

Это исследование, первое совмещение человеческого эпидемиологического исследования с экспериментами на животных, добавляет к растущий объем исследований со всего мира, что связывает загрязнение воздуха с деменцией. Он также дает первые научные данные о том, что критический ген риска болезни Альцгеймера, APOE4, взаимодействует с частицами воздуха для ускорения старения головного мозга.

Где дым

Прошлое исследование в Университете Южной Калифорнии уже установили, что загрязнение воздуха ускоряет риск сердечного приступа. Основываясь на этой работе, мы Группа AirPollBrain для изучения того, как и как воздействие тонкодисперсных частиц - известно как PM2.5, поскольку частицы измеряют микрометры 2.5 или меньше в диаметре - воздействует на стареющий мозг.

Мы разработали это исследование, чтобы ответить на три широких вопроса. Во-первых, мы хотели знать, имеют ли пожилые люди, живущие в местах с более высоким уровнем наружного PM2.5, повышенный риск развития когнитивных нарушений, особенно деменции. Мы также хотели знать, являются ли люди, несущие ген высокого риска болезни Альцгеймера, APOE4, более чувствительны к ущербу, потенциально вызванному долгосрочным воздействием PM2.5 в воздухе.

Наш третий вопрос заключался в том, можно ли наблюдать подобные результаты с контролируемым воздействием на частицы у мышей, модифицированных для переноса генов болезни Альцгеймера. Если бы мы обнаружили подобные эффекты у мышей, это могло бы пролить свет на возможные механизмы, лежащие в основе того, что происходит в мозгу человека.

Мы сосредоточились на пожилых женщинах и женских мышах, потому что APOE4 дает больший риск болезни Альцгеймера у женщин, чем у мужчин.

Человеческие предметы

Для компонента человеческого эпидемиологического исследования мы сотрудничали со исследователями из Исследование памяти женщин в области здравоохранения или ПРИХОТЕЙ, который следовал за большой группой пожилых женщин по всей стране, начиная с конца 1990, когда эти женщины были 65 до 79 лет, но не имели деменции или каких-либо значительных когнитивных нарушений.

Мы объединили данные мониторинга EPA и моделирования качества воздуха, чтобы построить математическую модель, которая позволила нам оценить ежедневный уровень PM2.5 на открытом воздухе в разных местах, где эти женщины жили от 1999 до 2010. Поскольку WHIMS внимательно следили за участниками исследования, мы смогли собрать подробную информацию о других факторах, которые могут повлиять на риск развития деменции человека, например, курение, физические упражнения, индекс массы тела, гормональная терапия и другие клинические факторы риска, такие как диабет и сердце болезни. Это позволило нам учитывать эти другие факторы и лучше изолировать воздействие воздействия загрязнения воздуха.

Мы обнаружили, что женщины, подвергшиеся воздействию более высоких уровней PM2.5, имеют более высокие показатели когнитивного спада и более высокий риск развития деменции. Пожилые женщины, живущие в местах, где уровни PM2.5 превышали стандарт Агентства по охране окружающей среды США, имели более высокий риск глобального когнитивного снижения на 81 процентов и были более склонны 92 к развитию деменции, включая болезнь Альцгеймера. Этот экологический риск, вызванный долгосрочным воздействием PM2.5, был в два-три раза выше среди женщин старшего возраста с двумя копиями гена APOE4 по сравнению с женщинами, у которых был только фоновый генетический риск без гена APOE4.

деменция 3 5Неразвлекательные зоны не соответствуют стандарту EPA. Области, которые не классифицируются, не имеют достаточных подтвержденных данных мониторинга, чтобы показать, что они соответствуют стандарту, но работают с EPA для улучшения своих данных. USEPA

Модели для мыши

Для лабораторных исследований мы выявили женских мышей с генами Альцгеймера для загрязнения воздуха наноразмерами в течение 15 недель. технология сбора частиц воздуха, изобретенный нашим коллегой Константином Сиутасом из Инженерной школы Витерби УЗК, собирает воздушные частицы с края кампуса ОСК в качестве типичного образца воздуха из городских районов.

Экспериментальные данные показали, что мышам, систематически подвергавшимся воздействию этих твердых частиц, накапливаются большие отложения белков, называемых бета-амилоидом в их мозгу. У людей бета-амилоид считается патологическим стимулом нейродегенерации и является основной целью терапевтических вмешательств, чтобы предотвратить начало болезни Альцгеймера или замедлить его развитие. Подобно нашему эпидемиологическому наблюдению у пожилых женщин, эти эффекты были более эффективными для мышей APOE4, которые предрасположены к болезни Альцгеймера.

Будущие исследования

В наших будущих исследованиях будет рассмотрен вопрос о том, применимы ли эти выводы к мужчинам и могут ли какие-либо разрабатываемые препараты обеспечить защиту от воздействия загрязнения воздуха. Требуется также дополнительная работа для подтверждения причинно-следственной связи и понимания того, как загрязнение воздуха проникает и вредит мозгу.

Старение головного мозга от воздействия загрязнения воздуха может начаться при разработке, поэтому мы также хотим посмотреть на раннее воздействие загрязнения воздуха на болезнь Альцгеймера. Мы уже знаем, что ожирение диабет являются факторами риска Альцгеймера. Мы также знаем, что дети, которые живут ближе к автострадам склонны быть более ожирением, эффект, который усугубляется, если взрослые в домашнем хозяйстве являются курильщиками.

Основываясь на существующих моделях мыши, можно было бы предсказать, что воздействие на окружающую среду, связанное с загрязнением воздуха, может увеличить риск развития болезни Альцгеймера. Это важная часть научной загадки, которую мы хотели бы лучше понять.

Загрязнение воздуха, общественное здравоохранение и политика

Загрязнение воздуха не знает границ. Это дает нашим исследованиям глобальные последствия, которые должны приниматься всерьез политиками и должностными лицами общественного здравоохранения.

Закон о чистом воздухе требует, чтобы Агентство по охране окружающей среды разработало Национальные стандарты качества окружающего воздуха которые обеспечивают достаточный запас прочности для защиты чувствительных групп населения, таких как дети и пожилые люди. В 2012 EPA затянул стандарт США для PM2.5. Тем не менее, в 2015 около 24 миллионов человек жили в округах, которые все еще имели нездоровые круглогодичные уровни загрязнения частиц, а более 41 миллионов проживали в округах, которые испытывали кратковременные спады загрязнения.

Недавние исследования показали, что распространенность деменции в Соединенных Штатах сократилась между 2000 и 2012. Однако мы не знаем, связана ли эта тенденция с правилами загрязнения воздуха, или если подверженность более низким уровням PM2.5 в последние годы по-прежнему представляет собой некоторую степень долгосрочной угрозы для пожилых американцев, особенно тех, кто подвержен риску развития деменции.

Если долгосрочное воздействие PM2.5 действительно увеличивает риск развития деменции, это будет означать, что организации общественного здравоохранения недооценивают и без того большую нагрузку на болезни и расходы на здравоохранение, связанные с загрязнением воздуха. Например, последняя оценка Всемирной организации здравоохранения глобальное бремя болезней, вызванное PM2.5 не включает деменцию. Уровень загрязнения воздуха значительно выше в Индии, Китае и многих других развивающихся странах, чем в США.

здоровье Всемирная организация здравоохранения рекомендует сократить ПМ 2.5 до среднегодового значения микрограмм 10 на кубический метр. Phoenix 7777 / Википедия, CC BY-SA

Аналогичным образом, EPA приблизительно что Закон о чистом воздухе предоставит почти 2 триллион долларов США в виде пособий между 1990 и 2020, в основном из-за снижения смертности и болезней. Если существует связь между загрязнением частиц и деменцией, Закон о чистом воздухе может обеспечить еще большую выгоду, чем оценка EPA.

Соединенные штаты Национальный план по борьбе с болезнью Альцгеймера, который был санкционирован законодательством, принятым в 2011, направлен на предотвращение или эффективное лечение болезни Альцгеймера с помощью 2025. Мы считаем, что любые меры, которые подрывают деятельность EPA или ослабляют четкие правила воздушного движения, будут иметь непреднамеренные последствия, которые сделают его сложным для достижения этой цели.

Об авторе

Калеб Финч, профессор университета, школа геронтологии Леонарда Дэвиса, Университет Южной Калифорнии и Цзю-Чжуань Чен, доцент превентивной медицины, Университет Южной Калифорнии

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

{AmazonWS: searchindex = Книга, ключевые слова = деменция; maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

Что работает для меня: 1, 2, 3 ... ДЕСЯТКИ
Что работает для меня: 1, 2, 3 ... ДЕСЯТКИ
by Мари Т. Рассел, Внутренний

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

Что работает для меня: 1, 2, 3 ... ДЕСЯТКИ
Что работает для меня: 1, 2, 3 ... ДЕСЯТКИ
by Мари Т. Рассел, Внутренний