Luftverschmutzung kann das Risiko einer Demenz bei älteren Frauen erhöhen

Eine neue Studie legt nahe, dass winzige Luftverschmutzungspartikel die Wahrscheinlichkeit einer Demenz, einschließlich der Alzheimer-Krankheit, erheblich erhöhen können. Solche Partikel können von Kraftwerken und Kraftfahrzeugen ausgehen.

Wissenschaftler und Ingenieure der University of Southern California (USC) stellten fest, dass ältere Frauen, die an Orten mit Feinstaub leben, die über dem Standard der US-Umweltschutzbehörde liegen, einem um 81 Prozent höheren Risiko für einen globalen kognitiven Rückgang und einer um 92 Prozent höheren Wahrscheinlichkeit für Demenz, einschließlich Alzheimer, ausgesetzt sind .

Wenn ihre Ergebnisse in der Allgemeinbevölkerung Bestand haben, könnte die Luftverschmutzung laut der Studie für etwa 21 Prozent der Demenzfälle verantwortlich sein.

"Durch fossile Brennstoffe erzeugte mikroskopische Partikel gelangen direkt über die Nase in unser Gehirn in unseren Körper", sagte Universitätsprofessor Caleb Finch von der Leonard Leonard School of Gerontology des USC und Co-Senior-Autor der Studie.

„Zellen im Gehirn behandeln diese Partikel als Eindringlinge und reagieren mit Entzündungsreaktionen, die im Laufe der Zeit die Alzheimer-Krankheit zu verschlimmern und zu fördern scheinen.

"Obwohl der Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Alzheimer-Krankheit eine neue wissenschaftliche Grenze darstellt, haben wir jetzt Beweise dafür, dass Luftverschmutzung wie Tabak für das alternde Gehirn gefährlich ist."

Die Nebenwirkungen waren bei Frauen mit dem APOE4-Gen stärker, einer genetischen Variation, die das Alzheimer-Risiko erhöht.

"Unsere Studie - die erste ihrer Art in den USA - liefert den ersten wissenschaftlichen Beweis für ein kritisches Alzheimer-Risikogen, das möglicherweise mit Luftpartikeln interagiert, um die Alterung des Gehirns zu beschleunigen", sagte Dr. Jiu-Chiuan Chen, Co-Senior-Autor des Studie.

"Die experimentellen Daten zeigten, dass die Exposition von Mäusen gegenüber Luftpartikeln, die am Rand des USC gesammelt wurden, die Neuronen im Hippocampus, dem Gedächtniszentrum, das sowohl für die Alterung des Gehirns als auch für die Alzheimer-Krankheit anfällig ist, schädigt."

Ihre Studie, veröffentlicht im Nature Journal Translationale Psychiatrie, ergänzt eine aufstrebende Forschung aus der ganzen Welt, die Luftverschmutzung mit Demenz in Verbindung bringt.

Die störenden Schadstoffe - bekannt als PM2.5 - sind feine, inhalierbare Partikel mit Durchmessern von 2,5 Mikrometern oder weniger. Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von etwa 70 Mikrometern und ist damit 30-mal größer als das größte PM2,5.

Die Forschung war eine Zusammenarbeit zwischen USC Davis, der Keck School of Medicine und der USC Viterbi School of Engineering.

Wissenschaftler analysierten Daten von 3.647 65- bis 79-jährigen Frauen aus der Gedächtnisstudie der Frauengesundheitsinitiative (WHIMS). Diese Frauen lebten in 48 Bundesstaaten und hatten bei ihrer Einschreibung keine Demenz.

Die Forscher bereinigten sich um mögliche Verzerrungen in Bezug auf die geografische Region, die Rasse oder den ethnischen Hintergrund, die Bildung, den sozioökonomischen Status, den Lebensstil und die medizinischen Bedingungen.

Dr. Constantinos Sioutas, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen am USC, erfand die Technologie zum Sammeln von Luftpartikeln zur kontrollierten Exposition von Mausmodellen.

Um die Ätiologie zu bestimmen, setzten USC-Wissenschaftler weibliche Mäuse, die das APOE4-Gen tragen, 15 Wochen lang einer Luftverschmutzung in Nanogröße chronisch aus. Im Vergleich zur Kontrollgruppe sammelten Mäuse, die für die Alzheimer-Krankheit prädisponiert waren, bis zu 60 Prozent mehr Amyloid-Plaque an, die toxischen Cluster von Proteinfragmenten, die das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit fördern.

„Unsere hochmodernen Aerosoltechnologien, Partikelkonzentratoren genannt, nehmen im Wesentlichen die Luft eines typischen Stadtgebiets auf und wandeln sie in die Luft einer Autobahn oder einer stark verschmutzten Stadt wie Peking um“, sagte Sioutas, Mitautor von die Studium. "Wir verwenden diese Proben dann, um die Exposition zu testen und nachteilige Auswirkungen auf die neurologische Entwicklung oder die neurodegenerative Gesundheit zu bewerten."

Weltweit leiden fast 48 Millionen Menschen an Demenz, und laut Weltgesundheitsorganisation gibt es jedes Jahr 7,7 Millionen neue Fälle.

"Unsere Studie hat globale Auswirkungen, da die Umweltverschmutzung keine Grenzen kennt", sagte Finch.

USC-Forscher und andere auf diesem Gebiet sagten, dass weitere Forschung erforderlich ist, um einen Kausalzusammenhang zu bestätigen und zu verstehen, wie Luftverschmutzung in das Gehirn eindringt und es schädigt. Genaue Verschmutzungsmonitore sind für diese Aufgabe wichtig.

Laut der American Lung Association verfügt weniger als ein Drittel aller Bezirke in den USA über Ozon- oder Partikelverschmutzungsmonitore. Umgebungsüberwachungsdaten der EPA sind für Wissenschaftler, die Forschungen zu Luftverschmutzung und öffentlicher Gesundheit durchführen, von entscheidender Bedeutung, sagte Chen.

"Wir haben Daten mit hohen PM2,5-Werten anhand von Standards analysiert, die die EPA 2012 festgelegt hat", sagte Chen. "Wir wissen nicht, ob die niedrigeren PM2,5-Werte der letzten Jahre älteren Amerikanern, insbesondere Demenzgefährdeten, einen sicheren Spielraum bieten."

Sechs der zehn am stärksten verschmutzten Städte des Landes nach PM2.5 befinden sich in Kalifornien, darunter Los Angeles, Long Beach und Fresno, so die American Lung Association.

In bestimmten Gebieten wurde in den letzten Jahrzehnten sauberere Luft erzeugt. Die Reduzierung von PM2,5 in der Luft, die wir atmen, fällt mit weniger Fällen von Demenz zusammen, betonten die Forscher und verwiesen auf die Daten anderer.

"Viele Studien haben gezeigt, dass Widrigkeiten im frühen Leben sich auf das spätere Leben auswirken und die Alterung des Gehirns beeinflussen können", sagte Chen.

"Wenn dies zutrifft, könnte eine langfristige Exposition gegenüber Luftverschmutzung, die eine Abwärtsspirale neurodegenerativer Veränderungen im Gehirn auslöst, viel früher beginnen und sich im späteren Leben wiederholen."

Die neue Studie in Translationale Psychiatrie untersuchten nur Frauen und weibliche Mäuse. Zukünftige Studien werden beide Geschlechter einbeziehen, um die Generalisierbarkeit für Männer zu bewerten und zu untersuchen, wie PM2.5 mit Zigaretten und anderen Schadstoffen interagiert.

Quelle: USC