مرض الزهايمر هو مرض دماغي تدريجي يصيب في نهاية الأمر الأشخاص الذين يعانون من قدرتهم على التذكر والتواصل والعيش بشكل مستقل. بواسطة 2050 ، إنه كذلك المتوقع للتأثير على ما يقرب من 14 مليون أمريكي وعائلاتهم ، بتكلفة إقتصادية تبلغ تريليون دولار - أكثر من المجموع الكلي المقدر لعلاج أمراض القلب والسرطان.

من بين الأسباب الرئيسية للوفاة في أمريكا ، مرض الزهايمر هو الوحيد الذي لا يمكننا في الوقت الراهن الوقاية منه أو علاجه أو حتى التوقف عنه. لنا أحدث الأبحاث يسعى إلى تغيير هذا الوضع من خلال توفير فهم أفضل للأسباب البيئية والآليات الكامنة وراء هذا المرض.

تقودنا النتائج التي توصلنا إليها إلى استنتاج أن تلوث الهواء الخارجي ، على شكل جزيئات ضئيلة تم إطلاقها من محطات توليد الطاقة والسيارات التي تتسرب إلى رئتينا ودمائنا ، يمكن أن يضاعف تقريباً خطر الإصابة بالخرف لدى النساء المسنات. إذا كانت نتائجنا قابلة للتطبيق على عموم السكان ، فقد يكون التلوث الدقيق للجسيمات في الهواء المحيط مسؤولًا عن حوالي واحد من كل خمس حالات من الخرف.

هذه الدراسة ، أول من يجمع بين التحقيق الوبائي البشري مع التجارب على الحيوانات ، ويضيف إلى أ هيئة متنامية من البحوث من جميع أنحاء العالم التي تربط تلوث الهواء بالخرف. كما أنه يوفر أول دليل علمي على أن جين خطر الزهايمر الحرجة ، APOE4يتفاعل مع جسيمات الهواء لتسريع شيخوخة الدماغ.

حيث يوجد دخان

البحث السابق في جامعة جنوب كاليفورنيا قد ثبت بالفعل أن تلوث الهواء يزيد من خطر الاصابة بنوبة قلبية. على أساس هذا العمل ، أنشأنا مجموعة AirPollBrain لفحص ما إذا كان التعرض للجسيمات الدقيقة - المعروفة باسم PM2.5 لأن الجسيمات التي تقيس ميكرومتر 2.5 أو أقل في القطر - يؤثر على الدماغ المتقدم في السن.

لقد صممنا هذه الدراسة للإجابة على ثلاثة أسئلة عامة. أولاً ، أردنا معرفة ما إذا كان كبار السن الذين يعيشون في مواقع ذات مستويات أعلى من PM2.5 في الهواء الطلق لديهم مخاطر متزايدة للضعف الإدراكي ، وخاصة الخرف. كما أردنا معرفة ما إذا كان الأشخاص الذين يحملون الجين عالي الخطورة لمرض الزهايمر ، APOE4 ، أكثر حساسية للضرر المحتمل بسبب التعرض الطويل المدى لـ PM2.5 في الهواء.

كان سؤالنا الثالث هو ما إذا كان يمكن ملاحظة نتائج مماثلة مع التعرض للرقابة للجزيئات في الفئران المعدلة لحمل جينات مرض الزهايمر البشرية. إذا وجدنا تأثيرات مشابهة في الفئران ، يمكن أن تسلط الضوء على الآليات الممكنة الكامنة وراء ما يحدث في أدمغة الإنسان.

ركزنا على النساء المسنات والفئران الإناث لأن APOE4 يعطي مخاطر أكبر على مرض الزهايمر عند النساء أكثر من الرجال.

بالكائن البشري

بالنسبة لعنصر دراسة علم الأوبئة البشرية ، تعاوننا مع المحققين من دراسة ذاكرة مبادرة صحة المرأةالطرق أو WHIMS، والتي تلت مجموعة كبيرة من النساء المسنات في جميع أنحاء البلاد ، بدءا من أواخر 1990s عندما كانت هؤلاء النساء 65 إلى 79 عاما ولكن لم يكن لديهم الخرف أو أي ضعف إدراكي كبير.

جمعنا بيانات مراقبة وكالة حماية البيئة ومحاكاة نوعية الهواء لبناء نموذج رياضي سمح لنا بتقدير مستوى PM2.5 الخارجي اليومي في مواقع مختلفة حيث عاشت هذه النساء من 1999 عبر 2010. ولأن WHIMS تابعت المشاركين في الدراسة عن كثب ، كنا قادرين على جمع معلومات مفصلة عن العوامل الأخرى التي قد تؤثر على خطر الفرد من الخرف ، مثل التدخين وممارسة الرياضة ومؤشر كتلة الجسم والعلاج الهرموني وعوامل الخطر السريرية الأخرى مثل مرض السكري والقلب مرض. هذا سمح لنا لحساب هذه العوامل الأخرى وعزل أفضل من آثار التعرض لتلوث الهواء.

وجدنا أن النساء اللواتي تعرضن لمستويات أعلى من PM2.5 كان لهن معدلات أسرع من الانخفاض المعرفي وزيادة خطر الإصابة بالخرف. كانت النساء المسنات اللواتي يعشن في الأماكن التي تجاوزت فيها مستويات PM2.5 معيار وكالة حماية البيئة الأمريكية خطرًا أكبر بنسبة 81 في الانخفاض المعرفي العالمي ، وكانت نسبة 92 أكثر عرضةً للإصابة بالخرف ، بما في ذلك مرض الزهايمر. كانت المخاطر البيئية التي أثارها التعرض للـ PM2.5 على المدى الطويل أعلى بمرتين إلى ثلاث مرات بين النساء المسنات بنسختين من جين APOE4 ، مقارنة بالنساء اللاتي لم يكن لديهن سوى خطر وراثي خلفي بدون جين APOE4.

لا تستوفي المناطق غير القياسات معايير EPA. لا تملك المناطق المعينة غير المصنفة بيانات مراقبة مؤكدة كافية لإثبات أنها تلبي المعايير ، ولكنها تعمل مع وكالة حماية البيئة لتحسين بياناتها. USEPA

نماذج الماوس

بالنسبة للدراسات المختبرية ، عرضنا الفئران الإناث مع جينات ألزهايمر لتلوث الهواء بحجم نانو لأسابيع 15. ال تكنولوجيا جمع الجسيمات الهوائيةاخترعها زميلنا قسطنطينوس سيوتاس من كلية فيتربي للهندسة في جامعة كاليفورنيا ، ويجمع جزيئات الهواء من حافة الحرم الجامعي لجامعة جنوب كاليفورنيا كعينة جوية تمثيلية من المناطق الحضرية.

وأظهرت البيانات التجريبية أن الفئران التي تتعرض بشكل منتظم لهذه المادة الجسيمية تراكمت رواسب أكبر من البروتينات تدعى بيتا اميلويد في أدمغتها. في البشر ، يعتبر بيتا اميلويد كمحرك مرضي من التنكس العصبي وهو هدف رئيسي للتدخلات العلاجية لمنع ظهور مرض الزهايمر أو بطء تقدمه. على غرار الملاحظة الوبائية لدينا في النساء المسنات ، كانت هذه الآثار أقوى للفئران الإناث APOE4 ، والتي هي عرضة لمرض الزهايمر.

دراسات مستقبلية

سوف تدرس دراساتنا المستقبلية ما إذا كانت هذه النتائج تنطبق أيضًا على الرجال ، وما إذا كانت أي أدوية تحت التطوير قد توفر الحماية من التعرض لتلوث الهواء. هناك حاجة لمزيد من العمل لتأكيد العلاقة السببية وفهم كيف يدخل تلوث الهواء ويؤذي الدماغ.

قد تبدأ الشيخوخة في الدماغ من التعرض لتلوث الهواء في التطور ، لذلك نحن نريد أيضا أن ننظر إلى التعرض المبكر للحياة لتلوث الهواء فيما يتعلق بمرض الزهايمر. نحن نعرف ذلك بالفعل بدانة و مرض السكري هي عوامل خطر الزهايمر. ونعرف أيضًا أن الأطفال الذين يعيشون بالقرب من الطرق السريعة تميل إلى أن تكون أكثر من السمنةوهو تأثير يتضاعف إذا كان البالغون في المنزل مدخنين.

استنادًا إلى نماذج الفأر الموجودة ، يتوقع المرء أن التعرض النمائي لتلوث الهواء قد يزيد من خطر الإصابة بمرض الزهايمر. هذا جزء مهم من اللغز العلمي الذي نود فهمه بشكل أفضل.

تلوث الهواء والصحة العامة والسياسات

تلوث الهواء لا يعرف الحدود. وهذا يعطي دراستنا الآثار العالمية التي ينبغي أن تؤخذ على محمل الجد من قبل صانعي السياسة ومسؤولي الصحة العامة.

يتطلب قانون الهواء النظيف من وكالة حماية البيئة أن تتطور معايير جودة الهواء المحيط الوطنية التي توفر هامش أمان كافٍ لحماية المجموعات السكانية الحساسة ، مثل الأطفال والمسنين. في 2012 شددت وكالة حماية البيئة المعيار الأمريكي ل PM2.5. ومع ذلك ، في 2015 عاش ما يقرب من 24 مليون شخص في المقاطعات التي لا تزال موجودة مستويات غير صحية على مدار العام من تلوث الجسيمات، وأكثر من 41 مليون يعيشون في المقاطعات التي شهدت طفرات التلوث على المدى القصير.

الدراسات الحديثة أظهرت أن انتشار الخرف في الولايات المتحدة انخفض بين 2000 و 2012. ومع ذلك ، لا نعرف ما إذا كان هذا الاتجاه مرتبطًا بلوائح تلوث الهواء ، أو إذا كان التعرض لمستويات أقل من PM2.5 في السنوات الأخيرة لا يزال يمثل درجة من التهديد طويل الأمد للأميركيين الأكبر سناً ، خاصة أولئك المعرضين لخطر الإصابة بالخرف.

إذا كان التعرض لـ PM2.5 على المدى الطويل يزيد بالفعل من خطر الإصابة بالخرف ، فإن هذا يعني أن منظمات الصحة العامة تقلل من شأن عبء المرض الكبير بالفعل وتكاليف الرعاية الصحية المرتبطة بتلوث الهواء. على سبيل المثال ، أحدث تقييم لمنظمة الصحة العالمية العبء العالمي للمرض الناجم عن PM2.5 لا يشمل الخرف. مستويات تلوث الهواء أعلى بكثير في الهند والصين والعديد من الدول النامية أكثر من المستويات الأمريكية.

توصي منظمة الصحة العالمية بتقليل PM 2.5 إلى متوسط ​​سنوي لـ 10 micrograms لكل متر مكعب. فينيكس 7777 / ويكيبيديا, CC BY-SA

وبالمثل ، فقد وكالة حماية البيئة مقدر أن قانون الهواء النظيف سيوفر ما يقرب من تريليون دولار أمريكي من الاستحقاقات بين 2 و 1990 ، ومعظمها من انخفاض الوفيات والأمراض. إذا كان هناك صلة بين تلوث الجسيمات والخرف ، فقد يوفر قانون الهواء النظيف فوائد أكبر من تقديرات وكالة حماية البيئة.

الولايات المتحدة الخطة الوطنية لمعالجة مرض الزهايمريهدف هذا التشريع ، الذي تم تفويضه في التشريع الذي تم سنه في 2011 ، إلى منع مرض الزهايمر أو علاجه بشكل فعال بواسطة 2025. نحن نؤمن بأن أي إجراءات تقوض تشغيل وكالة حماية البيئة أو تخفف قوانين الطيران الواضحة ستكون لها عواقب غير مقصودة تجعل من الصعب تحقيق هذا الهدف.

نبذة عن الكاتب

كالب فينش ، أستاذ جامعي ، مدرسة ليونارد ديفيس لعلم الشيخوخة ، جامعة جنوب كاليفورنيا جيو تشيوان تشن ، أستاذ مشارك في الطب الوقائي ، جامعة جنوب كاليفورنيا

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

at سوق InnerSelf و Amazon