Van-e összefüggés az autó kipufogógázai és az Alzheimer-kór között?

A vasról ismert, hogy mérgező az agysejtekre, és feltételezik, hogy apró mágneses vasrészecskék (magnetit) vesznek részt a neurológiai rendellenességek kialakulásában. Most először azonosított e rendkívül reaktív részecskék bőséges jelenléte az emberi agyban.

Korábbi tanulmányok felvetették hogy az Alzheimer-kór által érintett agyban megnövekedett mennyiségű magnetit van, és ezek a részecskék összefüggésben lehetnek a betegség kialakulásával. Arra voltunk kíváncsiak, hogy ez a megnövekedett agyi magnetit származhat-e a szennyezett levegő belélegzéséből.

Nagyon kicsi, kerek, magnetitből készült részecskék (úgynevezett magnetit nanoszférák) bővelkednek a városi levegőszennyezésben. Magas hőmérsékleten képződnek, és hűlés közben vasdús cseppekként kondenzálódnak. Ezeknek a részecskéknek az átmérője kevesebb mint 5 nm (nanométer) és több mint 100 nm (összehasonlításképpen a HIV átmérője 120 nm), és gyakran más fémekből készült szennyező részecskékkel együtt találhatók meg.

A járművek ezeknek a magnetit nanoszféráknak a fő forrásai. Ezeket az üzemanyagok égése (különösen a dízel), a motorblokk vaskopása és a fékbetétek súrlódó hevítése hozza létre. Néhány foglalkozási körülmény mellett magas koncentrációjú magnetit szennyezésű nanorészecskék keletkezhetnek beltéren nyílt tűz vagy rosszul lezárt kályhák segítségével, amelyeket főzéshez vagy fűtéshez használnak.

A nagyobb magnetit részecskék átmérője meghaladhatja a 10 mikrométert (körülbelül akkora, mint egy felhő vízcseppje), és ipari forrásokból származhatnak, például erőművekből, de csak 200 nm-nél kisebb magnetit szennyező részecskék juthatnak közvetlenül az agyba lélegzéssel az orron keresztül. Ezután átutazhatnak a szaglógumó idegsejtjein (lásd az ábrát).


belső feliratkozási grafika


A vér-agy gát áthaladásával. Patrick J. Lynch, CC BYA vér-agy gát áthaladásával. Patrick J. Lynch, CC BYA vér-agy gát - az a védő sejtfal, amely megakadályozza a káros anyagok agyba jutását - nem véd az ilyen típusú orrba jutás ellen, így ezek a kis részecskék viszonylag akadálytalanul juthatnak be az agyba. Miután a nanorészecskék belépnek ezekbe a szagló területekbe, átterjedhetnek az agy más részeire, beleértve a hippocampust és az agykérget, amelyek az Alzheimer-kórban érintett régiók.

A magnetit agyban való jelenléte neurodegeneratív betegséghez vezető eseményeket válthat ki. A magnetit kétféle vas keverékét tartalmazza, az úgynevezett vas- és vasvasat. A vas-vas hatékony katalizátornak bizonyult a nagyon reaktív és károsító molekulák, az úgynevezett „reaktív oxigénfajok” előállításában. Az ilyen típusú molekulák által okozott agykárosodás ismert nagyon korán fordulnak elő az Alzheimer-kór során.

Az agy kulcsfontosságú változása ebben a betegségben a „szenilis táblák”, Amelyek az idegsejtek között található abnormális fehérje csomók. Megállapították, hogy a magnetit részecskék közvetlenül kapcsolódnak ezekhez szenilis táblákés fokozza a fehérje toxicitását, amely mindegyik közepén található.

Annak megvizsgálására, hogy külső forrásokból származó magnetit létezhet-e az emberi agyban, mágneses, elektronmikroszkópos és egyéb technikákat alkalmaztunk Mexikóvárosban vagy Manchesterben élő, 37 halálesetkor három és 92 éves kor közötti agyminták vizsgálatára. Egyesült Királyság. Megállapítottuk, hogy az erősen mágneses agyminták közül sok Mexikóvárosból érkezett, 40 évesnél fiatalabb emberektől származott, akik magas légszennyezettségnek voltak kitéve, és idősebb manchesteri esetekben (65 évnél hosszabb haláleset esetén) közepes vagy súlyos Alzheimer-kórban .

Az agyminták magnetit részecskéinek többsége gömb alakú volt, és méretükben és alakjukban különbözött az emberekben és állatokban természetesen előforduló magnetit részecskéktől. Átmérőjük 5 nm és 150 nm között volt, és más fémeket, például platinát, nikkelt és kobaltot tartalmazó nanorészecskékkel együtt találták meg őket, amelyek természetesen nem fordulnak elő az agyban. Emellett enzim segítségével kivontuk az agyból a magnetit részecskéket. Az enzim feloldotta az agyszövetet, és a magnetit részecskéket érintetlenül hagyta. Ezeket a részecskéket mágnes segítségével extraháltuk. A részecskék szembetűnőek voltak a levegőszennyezésben található magnetit nanoszférákhoz.

Mivel az Alzheimer-kór eseteinek kevesebb mint 5% -a közvetlenül öröklődik, valószínű, hogy a környezet fontos szerepet játszik a betegségben. Mivel nagyon apróak, köztük mérgezőek az agyra, és nagyon gyakran megtalálhatók a levegőszennyezésben, a magnetitszennyezés nanorészecskéket meg kell vizsgálni, mint az agyi betegségek, köztük az Alzheimer-kór lehetséges kockázatát. Ha felfedezik az emberi egészséggel való összefüggést, ennek jelentős következményei lehetnek az ilyen típusú légszennyezésnek való kitettséget korlátozó törvényekre.

A szerzőkről

Barbara Maher, professzor, környezettudomány, Lancaster Egyetem. A Lancaster világvezető környezeti mágneses és paleomágneses központjának társelnöke

David Allso, a Lancaster Egyetem idegtudományi professzora

Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon