Як тверді частинки підвищують ризик розвитку деменції: розповідають науковці

Вони приблизно в 20 разів менші за діаметр людської волосини й тому невидимі неозброєним оком, але можуть бути дуже шкідливими для здоров'я людини. Тверді частинки, що потрапляють у повітря через вихлопні гази автомобілів, промисловість або навіть пожежі, такі як нещодавня в Лос-Анджелесі, можуть не лише сприяти розвитку раку легень і підвищувати ризик серцевого нападу чи інсульту. Крихітні частинки, очевидно, можуть навіть викликати деменцію.

На це вказують численні епідеміологічні дослідження останніх десятиліть, для яких вчені часто аналізували дані тисяч людей: де вони живуть? Наскільки високим там є рівень забруднення повітря? Чи розвивається у них протягом життя хвороба Альцгеймера або інше нейродегенеративне захворювання? У багатьох дослідженнях такого роду науковці виявили зв'язок між підвищеним забрудненням повітря твердими частинками та погіршенням когнітивних функцій і навіть деменцією.

Та практично неможливо кількісно оцінити, наскільки забруднення повітря насправді впливає на розвиток деменції. Зрештою, генетична схильність також відіграє певну роль, як і фактори способу життя, такі як фізичні вправи та дієта.

«Це одна з причин, чому вже понад сто років ми повільно просуваємося вперед і досі не маємо лікувальної терапії для лікування хвороби Альцгеймера», — каже невролог Міхаель Хенека з Університету Люксембургу. Існує просто занадто багато можливих причин. Ось що про це розповідає Die Zeit.

Вищий рівень твердих частинок — більше бляшок у мозку?

Встановлення приладів для вимірювання рівня твердих частинок у центрах міст і обов'язкових екологічних значків для автомобілів не завадить багатьом людям продовжувати розвивати деменцію впродовж життя. Однак дослідники, можливо, знайшли ще один шматочок головоломки, який може пояснити, як розвивається це дуже складне і досі не до кінця розшифроване захворювання.

На сьогодні ми знаємо, що шкідливі білкові відкладення між нервовими клітинами в мозку, які називаються амілоїдними бета-бляшками, роблять значний внесок у розвиток деменції, так само як і так звані тау-фібрили. Тау-білок у нормі стабілізує клітини мозку зсередини і забезпечує їх поживними речовинами. При хворобі Альцгеймера цей білок хімічно змінюється так, що він більше не може виконувати ці функції. Амілоїд бета також є білком. У людей з хворобою Альцгеймера він утворює згустки між клітинами мозку, які можуть перетворюватися на великі відкладення, відомі як бляшки.

Тверді частинки, схоже, сприяють утворенню таких бляшок, як показало дослідження 2024 року. Для цього дослідження команда під керівництвом епідеміолога Анке Хюльс з Університету Еморі в Джорджії шукала ознаки хвороби Альцгеймера в даних понад тисячі когнітивно здорових дорослих у віці від 45 до 75 років. Зокрема, дослідники проаналізували концентрацію певних білків у спинномозковій рідині піддослідних, а потім порівняли дані з їхніми адресами та концентрацією забруднення повітря за місцем проживання.

У другому дослідженні науковці проаналізували розтини 224 померлих людей, які надали свій мозок для дослідження хвороби Альцгеймера. Знову ж таки, їх цікавили біомаркери хвороби Альцгеймера та місце проживання піддослідних. І знову вони виявили кореляцію між частинками забрудненого повітря й амілоїдними бета-бляшками.

«Хоча ми досліджували дві такі різні групи населення, результат виявився практично однаковим», — каже Хюльс. Що вищий рівень частинок, то більше доказів відкладення білків у мозку.

Частинки можуть викликати запалення

Можуть бути різні причини, чому і як саме забруднення повітря сприяє утворенню амілоїдних бета-бляшок. Хронічні запальні процеси, ймовірно, відіграють головну роль. Уже давно відомо, що хвороба Альцгеймера пов'язана з підвищеним рівнем запалення: люди з таким підвищеним рівнем більш схильні до розвитку деменції, а ті, у кого вже з'являються перші симптоми, часто мають підвищений рівень запалення.

Що є причиною, а що наслідком, досі остаточно не з'ясовано. Однак нещодавно невролог Хенека та міжнародна команда дослідників знайшли нові докази, які свідчать про те, що запобігання запаленню в мозку є перспективним підходом до лікування хвороби Альцгеймера. Різні фактори можуть викликати запалення, наприклад, дієта з високим вмістом цукру та жирів, хронічні інфекції, а також тверді частинки.

У своєму дослідженні Хенека та дослідники з Ростока й Бонна проаналізували дані понад 66 000 дорослих жителів Нідерландів. Дослідники вивчали рівень запалення в крові випробовуваних, забруднення твердими частинками в місці їхнього проживання та їхні когнітивні здібності. Виявилося, що постійно підвищений рівень забруднення повітря твердими частинками в місцях проживання піддослідних був пов'язаний із вищим рівнем запалення та гіршими когнітивними показниками. Кореляція була значною. І це попри те, що науковці класифікували досліджувану територію як місцевість із низьким рівнем забруднення, тобто рівень забруднення повітря там був нижчим, ніж, наприклад, у деяких країнах Азії.

Як саме дрібні частинки пилу в повітрі можуть викликати запальну реакцію в організмі, ще не до кінця зрозуміло. Однак, у принципі, дрібні частинки можуть потрапляти в мозок двома шляхами: або безпосередньо через нюховий нерв у носі, або через легені. У легенях вони можуть потрапляти в кровоносні судини й, нарешті, перетинати гематоенцефалічний бар'єр. Потрапляючи в мозок, частинки можуть запускати різні процеси, які викликають або посилюють запалення.

Хенека також згадує третій можливий шлях, яким тверді частинки можуть сприяти розвитку деменції: потрапляючи в кров і поширюючись по всьому тілу, частинки можуть пошкоджувати інші органи, викликаючи там локальне запалення, а також погіршуючи функцію цих органів. Обидва фактори, запалення та порушення функцій органів, можуть впливати на мозок окремо чи разом. Однак Хенека каже, що в майбутньому, безумовно, потрібні додаткові дослідження. Спочатку з культурами клітин, потім із мишами й, нарешті, з людьми.

«Кожна частинка забруднення повітря є шкідливою»

Існує ще багато питань без відповідей. Наприклад, поки що незрозуміло, чи змінюється ризик (і якщо так, то наскільки) залежно від того, як довго ви перебуваєте під впливом тієї чи іншої концентрації забрудненого повітря: що шкідливіше для мозку — прожити 20 років у Берліні чи раз на рік узяти тижневу відпустку в Нью-Делі?

Ще одна методологічна складність, особливо для таких епідеміологів, як Анке Хюльс, полягає в тому, що адреси учасників зазвичай збираються лише вибірково — було б важливо з'ясувати, як зміна місця проживання й відповідно збільшення чи зменшення забруднення повітря впливає на когнітивні показники.

Також незрозуміло, які речовини відіграють найбільшу роль — адже забруднення повітря — це не просто забруднення повітря. Вихлопні гази, стирання шин, а також залишки від лісових пожеж містять різні речовини, такі як важкі метали, пластмаси чи сажа. Аби зменшити ризик у довгостроковій перспективі, необхідно дослідити, які саме речовини можуть викликати шкідливі реакції в організмі.

Однак, як і багато інших дослідників, Хюльс упевнений: «Кожна частинка забруднення повітря є шкідливою». За оцінками Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), мільйони людей у світі щороку помирають внаслідок високого рівня забруднення повітря твердими частинками. Кількість смертей, спричинених твердими частинками, неможливо точно підрахувати — зрештою, неможливо з упевненістю сказати в ретроспективі, чи дійсно серцевий напад або хвороба Альцгеймера, наприклад, були спричинені дрібними частинками. І те, наскільки насправді шкідливі тверді частинки для вашого здоров'я, залежить також від того, чи є у вас попередні захворювання та скільки ви вдихаєте протягом певного періоду часу. 

За даними ВООЗ, щоб уникнути потенційно шкідливих наслідків, ви не повинні постійно піддаватися впливу більше 5 мкг на 1 м³ і не більше 15 мкг протягом 24-годинного періоду.

У дослідженні Хенеки, проведеному в Нідерландах, учасники постійно піддавалися максимальному впливу близько 22 мкг на 1 м^{3 —} і дослідники змогли виявити когнітивні порушення.

Більше новин читайте на GreenPost.