Exponering för luftföroreningar kan öka risken för demens

Exponering för luftföroreningar kan öka risken för demens

Alzheimers sjukdom är en progressiv hjärnsjukdom som i slutändan sprider lider av sin förmåga att komma ihåg, kommunicera och leva självständigt. Av 2050 är det projicerade att påverka nästan 14 miljoner amerikaner och deras familjer, med en ekonomisk kostnad på 1 biljon dollar - mer än den beräknade sammanlagda summan för behandling av hjärtsjukdomar och cancer. Avlyssningen

Av de ledande orsakerna till döden i Amerika är Alzheimers sjukdom den enda som vi för närvarande inte kan förhindra, bota eller till och med stall. Vår senaste forskning syftar till att förändra denna situation genom att bättre förstå miljömässiga orsaker och mekanismer bakom sjukdomen.

Våra resultat leder oss till att utesluta att luftföroreningar i form av små partiklar som släpps ut från kraftverk och bilar som sipprar in i våra lungor och blod, nästan skulle fördubbla demensrisken hos äldre kvinnor. Om våra resultat är tillämpliga på den allmänna befolkningen kan finförorening av partiklar i luften vara ansvarig för ungefär en av fem fall av demens.

Denna studie, den första som kombinerar mänsklig epidemiologisk undersökning med djurförsök, lägger till en växande forskningsgrupp från hela världen som kopplar luftföroreningar till demens. Det ger också den första vetenskapliga bevisningen att en kritisk Alzheimers riskgen, APOE4, interagerar med luftpartiklar för att påskynda hjärnåldern.


Få det senaste från InnerSelf


Där det finns rök

Tidigare forskning vid Universitetet i södra Kalifornien har redan fastställt att luftföroreningar accelererar risken för hjärtattack. Baserat på detta arbete, etablerade vi AirPollBrain Group att undersöka om och hur exponering för fina partiklar - känd som PM2.5 eftersom partiklarna mäter 2.5-mikrometer eller mindre i diameter - påverkar åldringshjärnan.

Vi utformade denna studie för att svara på tre breda frågor. Först ville vi veta om äldre personer som bor på platser med högre nivåer av utomhus PM2.5 har ökad risk för kognitiv försämring, särskilt demens. Vi ville också veta om personer som bär högriskgenen för Alzheimers sjukdom, APOE4, är känsligare för den skada som kan orsakas av långvarig exponering för PM2.5 i luften.

Vår tredje fråga var huruvida liknande resultat kunde observeras med kontrollerade exponeringar mot partiklar i möss modifierade för att bära humana Alzheimers sjukdomsgener. Om vi ​​hittade liknande effekter hos möss kan det kasta ljus över möjliga mekanismer som ligger bakom vad som händer i mänskliga hjärnor.

Vi fokuserade på äldre kvinnor och kvinnliga möss eftersom APOE4 ger en större Alzheimers sjukdomsrisk hos kvinnor än hos män.

Mänskliga ämnen

För den human epidemiologiska studiekomponenten samarbetade vi med utredare från Women's Health Initiative Memory Study, eller GRILLER, som följde en stor grupp äldre kvinnor rikstäckande, började i slutet av 1990 när dessa kvinnor var 65 till 79 år gamla men hade inte demens eller någon signifikant kognitiv försämring.

Vi kombinerade EPA-övervakningsdata och luftkvalitetssimuleringar för att bygga en matematisk modell som gjorde att vi kunde uppskatta den dagliga utomhus PM2.5-nivån på olika platser där dessa kvinnor bodde från 1999 till 2010. Eftersom WHIMS följde sina deltagare mycket nära kunde vi samla in detaljerad information om andra faktorer som kan påverka en persons risk för demens, till exempel rökning, motion, kroppsmassindex, hormonbehandling och andra kliniska riskfaktorer som diabetes och hjärta sjukdom. Detta gjorde det möjligt för oss att redogöra för dessa andra faktorer och bättre isolera effekterna av luftföroreningsexponering.

Vi fann att kvinnor utsatta för högre nivåer av PM2.5 hade snabbare kognitiv nedgång och högre risk för att utveckla demens. Äldre kvinnor som bodde på platser där PM2.5-nivåer översteg USA: s miljöskyddsmyndighets standard hade en 81-procent större risk för global kognitiv nedgång och var 92-procent mer benägna att utveckla demens, inklusive Alzheimers. Denna miljöpåverkan som orsakats av långvarig PM2.5-exponering var två till tre gånger högre bland äldre kvinnor med två kopior av APOE4-genen jämfört med kvinnor som endast hade bakgrundsgenetrisk risk utan APOE4-gen.

demens 3 5Otillräckliga områden uppfyller inte EPA-standarden. Områden som är oklassificerbara har inte tillräckligt med verifierade övervakningsdata för att visa att de uppfyller standarden, men arbetar med EPA för att förbättra deras data. USEPA

Musmodeller

För laboratoriestudier exponerade vi kvinnliga möss med Alzheimer-gener för nanostorad luftförorening under 15-veckor. De luftpartikelinsamlingsteknik, uppfunnad av vår kollega Constantinos Sioutas från USC: s Viterbi School of Engineering, samlar in luftpartiklar från kanten av USC: s campus som ett representativt luftprov från urbana områden.

Experimentella data visade att möss som systematiskt exponeras för denna partikelformiga substans ackumulerade större avsättningar av proteiner som kallas beta-amyloid i deras hjärnor. Hos människor betraktas beta-amyloid som en patologisk förare av neurodegenerering och är ett viktigt mål för terapeutiska ingrepp för att förhindra uppkomsten av Alzheimers eller sakta dess framsteg. På samma sätt som vår epidemiologiska observation hos äldre kvinnor var dessa effekter starkare för APOE4 kvinnliga möss, vilka är predisposerade mot Alzheimers sjukdom.

Framtida studier

Våra framtida studier kommer att undersöka huruvida dessa resultat gäller även för män och huruvida eventuella droger under utveckling kan ge skydd mot exponering för luftföroreningar. Det krävs också mer arbete för att bekräfta ett orsakssamband och för att förstå hur luftföroreningar kommer in och skadar hjärnan.

Hjärnans åldrande från exponering för luftförorening kan börja vid utveckling, så vi vill också titta på tidig livseksponering för luftföroreningar i förhållande till Alzheimers sjukdom. Vi vet redan det fetma och diabetes är Alzheimers riskfaktorer. Vi vet också att barn som bor närmare motorvägarna tenderar att vara mer överviktiga, en effekt som förstärks om vuxna i hushållet är rökare.

Baserat på befintliga musmodeller kan man förutsäga att utvecklingsexponering för luftförorening kan öka risken för Alzheimers sjukdom. Detta är en viktig del av det vetenskapliga pusslet som vi skulle vilja förstå bättre.

Luftföroreningar, folkhälsa och politik

Luftföroreningar känner inga gränser. Detta ger vår studie globala konsekvenser som bör tas allvarligt av politiker och folkhälsoansvariga.

Rörluftslagen kräver att miljöskyddsmyndigheten utvecklas Nationella luftkvalitetsstandarder som ger en tillräcklig säkerhetsmarginal för att skydda känsliga populationer, som barn och äldre. I 2012 stramade EPA den amerikanska standarden för PM2.5. Men i 2015 bodde nästan 24 miljoner människor i län som fortfarande hade ohälsosamma årliga nivåer av partikelförorening, och över 41 miljoner bodde i län som upplevde kortsiktiga föroreningar.

nyligen genomförda studier har visat att förekomsten av demens i USA minskade mellan 2000 och 2012. Men vi vet inte om denna trend är kopplad till luftföroreningsbestämmelser eller om exponeringar till lägre nivåer av PM2.5 de senaste åren fortfarande utgör en viss grad av långsiktigt hot mot äldre amerikaner, särskilt de som riskerar demenssjukdomar.

Om den långsiktiga PM2.5-exponeringen verkligen ökar risken för demens, skulle detta innebära att folkhälsoorganisationer underskattar den redan stora sjukbördan och kostnaderna för hälso-och sjukvården som är förknippade med luftföroreningar. Till exempel Världshälsoorganisterns senaste bedömning av Den globala sjukdomsbörden orsakad av PM2.5 ingår inte demens. Luftföroreningsnivåerna är mycket högre i Indien, Kina och många andra utvecklingsländer än USA-nivåerna.

hälsa Världshälsoorganisationen rekommenderar att PM 2.5 reduceras till ett årligt genomsnitt av 10 mikrogram per kubikmeter. Phoenix 7777 / Wikipedia, CC BY-SA

På liknande sätt har EPA beräknad att Clean Air Act kommer att ge nästan US $ 2 trillion i fördelar mellan 1990 och 2020, mycket av det från reducerade dödsfall och sjukdomar. Om det finns en koppling mellan partikelförorening och demens kan Clean Air Act ge ännu större fördelar än EPA: s uppskattning.

USA Nationell plan för att ta itu med Alzheimers sjukdom, som var mandat av lagstiftning som antagits i 2011, syftar till att förebygga eller effektivt behandla Alzheimers sjukdom av 2025. Vi anser att åtgärder som undergräver EPA: s verksamhet eller löser klara luftregler kommer att få oavsiktliga konsekvenser som gör det svårt att möta detta mål.

Om författaren

Caleb Finch, universitetsprofessor, Leonard Davis School of Gerontology, University of Southern California och Jiu-Chiuan Chen, docent i förebyggande medicin, University of Southern California

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{AmazonWS: searchindex = Böcker, nyckelord = demens; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}