מחלת אלצהיימר היא מחלת מוח מתקדמת שבסופו של דבר מפשילה את הסובלים מיכולתם לזכור, לתקשר ולחיות באופן עצמאי. עד 2050 זה נכון מוקרן להשפיע על כמעט 14 מיליון אמריקאים ומשפחותיהם, בעלות כלכלית של טריליון דולר - יותר מהסכום המשוער המשוער לטיפול במחלות לב וסרטן.

מבין הגורמים המובילים למוות באמריקה, מחלת אלצהיימר היא היחידה שאיננו יכולים כיום למנוע, לרפא או אפילו לעצור. שֶׁלָנוּ המחקר העדכני ביותר מבקש לשנות מצב זה על ידי מתן הבנה טובה יותר של הסיבות והמנגנונים הסביבתיים העומדים מאחורי המחלה.

ממצאינו מובילים אותנו למסקנה שזיהום אוויר חיצוני, בצורת חלקיקים זעירים המשתחררים מתחנות כוח ומכוניות המחלחלות לריאותינו ודם, עלול כמעט להכפיל את הסיכון לדמנציה אצל נשים מבוגרות. אם התוצאות שלנו רלוונטיות לכלל האוכלוסייה, זיהום חלקיקים עדין באוויר הסביבתי עשוי להיות אחראי על אחד מכל חמישה מקרים של דמנציה.

מחקר זה, הראשון ששילב חקירה אפידמיולוגית אנושית עם ניסויים בבעלי חיים, מוסיף ל- גוף גדל והולך של מחקר מרחבי העולם המקשר בין זיהום אוויר לדמנציה. הוא גם מספק את הראיות המדעיות הראשונות לכך שגן סיכון קריטי לאלצהיימר, APOE4, מתקשר עם חלקיקי אוויר כדי להאיץ את הזדקנות המוח.

היכן שיש עשן

מחקר קודם באוניברסיטת דרום קליפורניה כבר קבעה כי זיהום אוויר מאיץ את הסיכון להתקף לב. בהתבסס על עבודה זו, הקמנו את קבוצת AirPollBrain לבחון האם וכיצד חשיפה לחומרים חלקיקים עדינים - המכונה PM2.5 מכיוון שהחלקיקים מודדים בקוטר 2.5 מיקרומטר או פחות - משפיעה על המוח המזדקן.

תכננו מחקר זה כדי לענות על שלוש שאלות רחבות. ראשית, רצינו לדעת האם אנשים מבוגרים החיים במיקומים עם רמות גבוהות יותר של PM2.5 בחוץ הם בעלי סיכון מוגבר ללקות קוגניטיבית, במיוחד דמנציה. רצינו גם לדעת האם אנשים הנושאים את הגן בסיכון גבוה למחלת אלצהיימר, APOE4, רגישים יותר לנזק העלול להיגרם כתוצאה מחשיפה ארוכת טווח ל- PM2.5 באוויר.

השאלה השלישית שלנו הייתה האם ניתן היה לראות ממצאים דומים עם חשיפה מבוקרת לחלקיקים בעכברים ששונו לשאת גנים של מחלת אלצהיימר אנושית. אם מצאנו השפעות דומות בעכברים, זה יכול לשפוך אור על מנגנונים אפשריים העומדים בבסיס המתרחש במוח האנושי.

התמקדנו בנשים מבוגרות ועכברים נקבות מכיוון ש- APOE4 מקנה סיכון גבוה יותר למחלת אלצהיימר בקרב נשים מאשר אצל גברים.

נושאים אנושיים

למרכיב המחקר האפידמיולוגי האנושי, שיתפנו פעולה עם חוקרים מטעם מחקר זיכרון יוזמת בריאות האישה, או גחמות, אשר עקבה אחר קבוצה גדולה של נשים מבוגרות בפריסה ארצית, החל בסוף שנות התשעים, כאשר נשים אלה היו בנות 1990 עד 65 אך לא סבלו מדמנציה או כל לקות קוגניטיבית משמעותית.

שילבנו נתוני ניטור EPA והדמיות איכות אוויר לבניית מודל מתמטי שאיפשר לנו להעריך את רמת PM2.5 בחוץ היומיומית במקומות שונים שבהם התגוררו נשים אלה משנת 1999 עד 2010. מכיוון ש- WHIMS עקבו מקרוב אחר משתתפי המחקר שלה, היינו מסוגל לאסוף מידע מפורט על גורמים אחרים שעשויים להשפיע על הסיכון של אדם לדמנציה, כגון עישון, פעילות גופנית, מדד מסת גוף, טיפול הורמונאלי וגורמי סיכון קליניים אחרים כמו סוכרת ומחלות לב. זה איפשר לנו לקחת בחשבון את הגורמים האחרים ולבודד טוב יותר את ההשפעות של חשיפה לזיהום אוויר.

מצאנו שנשים שנחשפו לרמות גבוהות יותר של PM2.5 היו בשיעורים מהירים יותר של ירידה קוגניטיבית וסיכון גבוה יותר לפתח דמנציה. נשים מבוגרות המתגוררות במקומות בהם רמות PM2.5 חורגות מהתקן של הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית היו בסיכון גדול ב -81% לירידה קוגניטיבית עולמית והיו בסיכון גבוה ב 92% לפתח דמנציה, כולל אלצהיימר. הסיכון הסביבתי הזה שעלה מחשיפה ארוכת טווח ל- PM2.5 היה גבוה פי שניים עד שלושה בקרב נשים מבוגרות עם שני עותקים של הגן APOE4, בהשוואה לנשים שהסיכון הגנטי שלהן היה רק ​​ללא גן APOE4.

אזורי אי השכלה אינם עומדים בתקן ה- EPA. באזורים שהוגדרו ללא סיווג אין מספיק נתוני ניטור מאומתים כדי להראות שהם עומדים בתקן, אך הם עובדים עם EPA על מנת לשפר את הנתונים שלהם. USEPA

דגמי עכברים

למחקרי המעבדה, חשפנו עכברות נקבות עם גנים של אלצהיימר לזיהום אוויר בגודל ננו במשך 15 שבועות. ה טכנולוגיית איסוף חלקיקי אוויר, שהומצא על ידי עמיתנו קונסטנטינוס סיוטאס מבית הספר להנדסה Viterbi של USC, אוסף חלקיקי אוויר מקצה הקמפוס של USC כדגימת אוויר מייצגת מאזורים עירוניים.

נתוני הניסוי הראו כי עכברים שנחשפו באופן שיטתי לחומר החלקיקים הזה צברו במוחם משקעים גדולים יותר של חלבונים הנקראים בטא עמילואיד. בבני אדם, בטא עמילואיד נחשב כמניע פתולוגי של ניוון עצבי ומהווה מטרה עיקרית להתערבויות טיפוליות למניעת הופעת אלצהיימר או להאטת התקדמותו. בדומה לתצפית האפידמיולוגית שלנו אצל נשים מבוגרות, השפעות אלו היו חזקות יותר עבור עכברי נקבה APOE4, אשר נטויים למחלת אלצהיימר.

מחקרים עתידיים

המחקרים העתידיים שלנו יבדקו האם ממצאים אלה חלים גם על גברים, והאם תרופות כלשהן בפיתוח עשויות לספק הגנה מפני חשיפה לזיהום אוויר. יש צורך גם בעבודה נוספת כדי לאשר קשר סיבתי ולהבין כיצד זיהום אוויר נכנס ופוגע במוח.

הזדקנות המוח מחשיפה לזיהום אוויר עשויה להתחיל בהתפתחות, ולכן אנו רוצים לבחון גם את החשיפה המוקדמת לחיים לזיהום אוויר ביחס למחלת אלצהיימר. את זה אנחנו כבר יודעים השמנה ו סוכרת הם גורמי סיכון לאלצהיימר. אנו יודעים גם שילדים שחיים קרוב יותר לאוטוסטרדות נוטים להיות שמנים יותר, השפעה המורכבת אם מבוגרים במשק הבית הם מעשנים.

בהתבסס על מודלים עכברים קיימים, ניתן היה לחזות שחשיפה התפתחותית לזיהום אוויר עלולה להגביר את הסיכון למחלת אלצהיימר. זו חלק חשוב מהפאזל המדעי שנרצה להבין טוב יותר.

זיהום אוויר, בריאות הציבור ומדיניות

זיהום אוויר אינו מכיר גבולות. זה נותן למחקר שלנו השלכות עולמיות שצריכות להתייחס ברצינות לקובעי המדיניות וגורמי בריאות הציבור.

חוק האוויר הנקי מחייב את הסוכנות להגנת הסביבה להתפתח תקנים לאומיים לאיכות הסביבה המספקים מרווח בטיחות הולם להגנה על אוכלוסיות רגישות, כגון ילדים וקשישים. בשנת 2012 ה- EPA החמיר את התקן האמריקאי ל- PM2.5. עם זאת, בשנת 2015 חיו כמעט 24 מיליון בני אדם במחוזות שעדיין חיו בהם רמות זיהום חלקיקים לאורך כל השנה, ולמעלה מ- 41 מיליון חיו במחוזות שחוו קופות זיהום קצרות טווח.

מחקרים אחרונים הראו כי שכיחותן של דמנציה בארצות הברית ירדה בין השנים 2000 עד 2012. עם זאת, איננו יודעים אם מגמה זו קשורה לתקנות זיהום האוויר, או שמא חשיפה לרמות נמוכות יותר של PM2.5 בשנים האחרונות עדיין מהווה מידה של איום ארוך טווח על אמריקנים מבוגרים, במיוחד אלו בסיכון לדמנציה.

אם חשיפה ארוכת טווח ל- PM2.5 אכן מגדילה את הסיכון לדמנציה, זה מרמז שארגוני בריאות הציבור ממעיטים בערך המחסור הגדול כבר בעלויות הבריאות הקשורות לזיהום האוויר. למשל, ההערכה האחרונה של ארגון הבריאות העולמי נטל המחלה העולמי שנגרם על ידי PM2.5 אינו כולל דמנציה. רמות זיהום האוויר גבוהות בהרבה בהודו, סין ומדינות מתפתחות רבות אחרות מאשר רמות ארה"ב.

ארגון הבריאות העולמי ממליץ להפחית PM 2.5 לממוצע שנתי של 10 מיקרוגרם למטר מעוקב. פיניקס 7777/ויקיפדיה, CC BY-SA

באופן דומה, ל- EPA יש מוערך שחוק האוויר הנקי יספק הטבות של כמעט טריליון דולר ארה"ב בין השנים 2 ל -1990, חלק ניכר ממנו בגלל מקרי מוות ומחלות מופחתים. אם יש קשר בין זיהום חלקיקים לדמנציה, חוק האוויר הנקי עשוי לספק יתרונות גדולים עוד יותר מההערכה של EPA.

עיבוד הבקשה תוכנית לאומית לטיפול במחלת אלצהיימראשר נדרשה על ידי חקיקה שנחקקה בשנת 2011, נועדה למנוע או לטפל ביעילות במחלת אלצהיימר עד שנת 2025. אנו מאמינים שלכל אמצעים אשר מערערים את פעולתה של EPA או משחררים תקנות אוויריות ברורות יהיו השלכות לא מכוונות שיגרמו למאתגר לעמוד ביעד זה.

על המחבר

קיילב פינץ ', פרופסור באוניברסיטה, בית הספר לרונונטולוגיה לאונרד דייוויס, אוניברסיטת דרום קליפורניה וג'יו צ'יואן צ'ן, פרופסור חבר לרפואה מונעת, אוניברסיטת דרום קליפורניה

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים

at InnerSelf Market ואמזון