Z powodu chorób neurodegeneracyjnych umiera coraz więcej ludzi na całym świecie. Przyczyny tych chorób wciąż pozostają słabo poznane. Okazuje się jednak, że znaczący wpływ na ich rozwój może mieć smog. Tak wynika z badania epidemiologicznego, zaprezentowanego na łamach „Translational Psychiatry”.
O wpływie zanieczyszczeń powietrza na rozwój chorób układu krążenia i nowotworów wiadomo od wielu dekad. Związek przyczynowy między ekspozycją na smog i zachorowaniami na choroby neurodegeneracyjne również został potwierdzony, ma jednak nieco mniejsze oparcie w literaturze naukowej. A przynajmniej miał do niedawna. W ostatnim czasie przybywa bowiem danych epidemiologicznych sugerujących, że toksyczne związki obecne w powietrzu mogą przyczyniać się do rozwoju chorób układu nerwowego, m.in. choroby Alzheimera, Parkinsona czy – często będącej ich następstwem – demencji.
Demencja wisi w powietrzu
Najnowszych danych na potwierdzenie tej zależności dostarcza badanie naukowców ze szkoły medycznej Keck School of Medicine przy Uniwersytecie Południowej Kalifornii. Analiza obejmujące okres 11 lat wskazuje, że starsze kobiety zamieszkujące obszary, w których stężenie pyłów PM2,5 przekracza 12 µg/m3 (norma bezpieczeństwa określona przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska, EPA) są niemal dwukrotnie bardziej narażone na zachorowanie na demencję. Jak stwierdził Jiu-Chiuan Chen, jeden z głównych autorów opracowania, ekstrapolacja tych wyników na całą ludzką populację prowadzi do wniosku, że ekspozycja na smog może odpowiadać za 21 proc. zachorowań na demencję na całym świecie.
To nie jedyny w ostatnim czasie sygnał dotyczący związku między narażeniem na zanieczyszczenia powietrza a zapadalnością na choroby układu nerwowego. W styczniu br. czasopismo „The Lancet” zamieściło wyniki badania „smogowego” przeprowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu w Toronto. Z analizy obejmującej grupę 6,6 miliona mieszkańców prowincji Ontario wynika, że wśród osób mieszkających w odległości do 50 m od głównych dróg prawdopodobieństwo wystąpienia demencji jest o 12 proc. wyższe niż w przypadku osób, których miejsce zamieszkania od głównych dróg dzieli dystans większy niż 200 m. Domniemanym powodem tej zależności nie jest oczywiście natężenie hałasu, ale stężenie smogu – w odległości do 50 m od głównych dróg poziom niektórych zanieczyszczeń bywa dziesięciokrotnie wyższy niż 100 m dalej.
Korelację między narażeniem na smog a chorobami neurodegeneracyjnymi potwierdza również analiza osiemnastu badań epidemiologicznych z krajów Europy, Azji i Ameryki Północnej opublikowana we wrześniu zeszłego roku na łamach czasopisma „Neurotoxicology”. Wyniki siedemnastu z tych badań wskazywały na wyraźny związek między wysokim narażeniem na co najmniej jeden ze składników zanieczyszczenia powietrza i objawami demencji. Szczególnie znamienne w tym względzie są wyniki obserwacji przeprowadzonych w 2012 r. na grupie 19 tys. emerytowanych amerykańskich pielęgniarek. Te z nich, które były narażone na wyższe zanieczyszczenia w okolicy swojego miejsca zamieszkania, wypadały gorzej w testach zdolności poznawczych. Do tego stopnia, że każde dodatkowe 10 µg zanieczyszczeń na metr sześcienny wdychanego powietrza przekładało się u badanych pań na podobny spadek sprawności pamięci i zdolności koncentracji, jaki wywołałyby dodatkowe dwa lata procesu starzenia się.
Beta-amyloid: „toksyczne” białko
Choroby neurodegeneracyjne, zwane również neurozwyrodnieniowymi, nie tylko znacząco obniżają jakość życia, ale również przyczyniają się do rosnącej liczby zgonów na całym świecie. Potwierdza to m.in. analiza przeprowadzona w 2015 r. przez badaczy z Uniwersytetu w Bournemouth na podstawie danych Światowej Organizacji Zdrowia za lata 1989–1991 i 2008–2010, obejmujących 20 krajów rozwiniętych. Mimo to wciąż nie do końca zbadana jest etiologia tych chorób i mechanizmy odpowiedzialne za ich rozwój. Do najważniejszych czynników, które wpływają na ich powstawanie, zalicza się defekty genetyczne, przedwczesne rozpoczęcie procesów starzenia się, infekcje centralnego układu nerwowego, a także działanie rozmaitych toksyn. Wiadomo również, że ryzyko zachorowania zwiększają niektóre nawyki związane ze stylem życia, takie jak niewłaściwa dieta, nadużywanie alkoholu, niska aktywność fizyczna, a także niska aktywność intelektualna.
Narażenie na zanieczyszczenia powietrza jest stosunkowo świeżym tropem w badaniu etiologii chorób układu nerwowego. Jedną z pierwszych wskazówek dotyczących takiego związku były obserwacje zachowania… psów zamieszkujących stolicę Meksyku. Na początku zeszłej dekady meksykańska neurobiolog Lilian Calderón-Garcidueñas zauważyła, że czworonogi zamieszkujące najbardziej zanieczyszczone rejony miasta zdradzały objawy przypominające demencję: były otumanione, traciły orientację w terenie, a nawet nie były w stanie rozpoznać swoich właścicieli. Badania przeprowadzone po śmierci zwierząt wykazały, że w ich mózgach znajduje się wysoka ilość beta-amyloidu, biologicznie nieaktywnego białka, wykrywanego m.in. w mózgach osób cierpiących na chorobę Alzheimera.
Bardziej szczegółowych danych na temat fizjologicznych zależności między narażeniem na zanieczyszczenia powietrza a występowaniem chorób neurozwyrodnieniowych dostarczyły badania wymienionej już grupy uczonych z Uniwersytetu Południowej Kalifornii. W tym przypadku niezbędne okazało się złożenie na ołtarzu nauki życia myszy laboratoryjnych. Genetycznie zmodyfikowane gryzonie, zaopatrzone w gen wytwarzający ludzki beta-amyloid, poddawane były działaniu toksyn obecnych w powietrzu Los Angeles, zaczerpniętym z okolic drogi szybkiego ruchu. Po 220 godzinach tej zapachowej uczty zwierzęta zostały uśmiercone, a ich mózgi trafiły pod mikroskop. Podczas badania w „szarej masie” myszy wykryto obecność dużej ilości komórek układu odpornościowego, liczne uszkodzenia oraz większą ilość amyloidu beta niż w mózgach myszy z grupy kontrolnej.
Od wyników powyższych badań do ostatecznych wyjaśnień na temat przyczyny rozwoju demencji czy choroby Parkinsona jest jeszcze długa droga. Jednak coraz bardziej ewidentny staje się wpływ zanieczyszczeń powietrza na zapadalność na wyniszczające choroby układu nerwowego.
Fot. Fotolia/Tatiana Shepeleva.
