Las partículas diminutas de contaminación del aire, del tipo que proviene principalmente de plantas de energía y automóviles, pueden aumentar en gran medida la posibilidad de demencia, incluida la enfermedad de Alzheimer, según una investigación dirigida por la USC.
Los científicos e ingenieros descubrieron que las mujeres mayores que viven en lugares con partículas finas que exceden el estándar de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Tienen un 81 por ciento más de riesgo de deterioro cognitivo global y un 92 por ciento más de probabilidades de desarrollar demencia, incluido el Alzheimer.
Si sus resultados se mantienen en la población general, la contaminación del aire podría ser responsable de aproximadamente el 21 por ciento de los casos de demencia, según el estudio.
"Las partículas microscópicas generadas por los combustibles fósiles ingresan directamente a nuestro cuerpo a través de la nariz hacia el cerebro", dijo el profesor universitario Caleb Finch de la Facultad de Gerontología Leonard Davis de la USC y coautor principal del estudio. "Las células en el cerebro tratanestas partículas como invasoras y reaccionan con respuestas inflamatorias, que con el tiempo parecen exacerbar y promover la enfermedad de Alzheimer.
"Aunque el vínculo entre la contaminación del aire y la enfermedad de Alzheimer es una nueva frontera científica, ahora tenemos evidencia de que la contaminación del aire, como el tabaco, es peligrosa para el envejecimiento del cerebro".
Los efectos adversos fueron más fuertes en las mujeres que tenían el gen APOE4, una variación genética que aumenta el riesgo de Alzheimer.
"Nuestro estudio, el primero de su tipo realizado en los EE. UU., Proporciona la evidencia científica inaugural de un gen crítico de riesgo de Alzheimer que posiblemente interactúa con partículas de aire para acelerar el envejecimiento cerebral", dijo Jiu-Chiuan Chen, coautor principaldel estudio y profesor asociado de medicina preventiva en la Escuela de Medicina Keck de la USC. "Los datos experimentales mostraron que la exposición de los ratones a partículas de aire recogidas en el borde de las neuronas dañadas por la USC en el hipocampo, el centro de memoria que es vulnerable atanto el envejecimiento cerebral como la enfermedad de Alzheimer ".
Su estudio, publicado el 31 de enero en la revista Nature Psiquiatría traslacional , se suma a un cuerpo emergente de investigación de todo el mundo que vincula la contaminación del aire con la demencia. Los contaminantes ofensivos, conocidos como PM2.5 son partículas finas e inhalables con diámetros de 2.5 micrómetros o más pequeños.70 micrómetros de diámetro, lo que lo hace 30 veces más grande que el PM2.5 más grande.
La investigación fue una colaboración entre USC Davis, la Keck School of Medicine y la USC Viterbi School of Engineering.
Combinando datos humanos y experimentos de laboratorio
Los investigadores analizaron datos de 3.647 mujeres de 65 a 79 años del Estudio de Memoria de la Iniciativa de Salud de la Mujer WHIMS. Estas mujeres vivían en 48 estados y no tenían demencia cuando se inscribieron.
Los investigadores ajustaron el sesgo potencial asociado con la región geográfica, la raza o el origen étnico, la educación, el estado socioeconómico, el estilo de vida y las condiciones médicas.
Constantinos Sioutas, el Profesor Fred Champion de Ingeniería Civil y Ambiental en USC Viterbi, inventó la tecnología para recolectar partículas de aire para la exposición controlada de modelos de ratones.
Los científicos de la USC expusieron crónicamente ratones hembra que portaban el gen APOE4 a una contaminación atmosférica de tamaño nanométrico durante 15 semanas. En comparación con el grupo de control, los ratones predispuestos a la enfermedad de Alzheimer acumularon hasta un 60 por ciento más de placa amiloide, los grupos tóxicos de fragmentos de proteínas queAdemás, la progresión de la enfermedad de Alzheimer.
"Nuestras tecnologías de aerosol de última generación, llamadas concentradores de partículas, esencialmente toman el aire de una zona urbana típica y lo convierten en el aire de una autopista o una ciudad muy contaminada como Beijing", dijo Sioutas, co-autor del estudio: "Luego utilizamos estas muestras para evaluar la exposición y evaluar los efectos adversos sobre el desarrollo neurológico o neurodegenerativo para la salud".
En todo el mundo, casi 48 millones de personas sufren de demencia, y hay 7,7 millones de casos nuevos cada año, según la Organización Mundial de la Salud.
"Nuestro estudio tiene implicaciones globales ya que la contaminación no conoce fronteras", dijo Finch, titular de la Cátedra ARCO / William F. Kieschnick en Neurobiología del Envejecimiento.
Los investigadores de la USC y otros en este campo dijeron que se necesita más investigación para confirmar una relación causal y comprender cómo la contaminación del aire entra y daña el cerebro. Los monitores de contaminación precisos son importantes para esta tarea.
Según la Asociación Americana del Pulmón, menos de un tercio de todos los condados en los Estados Unidos tienen monitores de contaminación por ozono o partículas. Los datos de monitoreo ambiental de la EPA son críticos para los científicos que realizan investigaciones sobre la contaminación del aire y la salud pública, dijo Chen.
"Analizamos datos de niveles altos de PM2.5 usando estándares establecidos por la EPA en 2012", dijo Chen. "No sabemos si los niveles más bajos de PM2.5 de los últimos años han proporcionado un margen seguro para los estadounidenses mayores, especialmenteaquellos en riesgo de demencia "
Seis de las 10 ciudades más contaminadas de la nación por PM2.5 están en California, incluidos Los Ángeles, Long Beach y Fresno, según la Asociación Americana del Pulmón.
Sin embargo, ciertas áreas han visto un aire más limpio en las últimas décadas. La reducción de PM2.5 en el aire que respiramos coincide con menos casos de demencia, señalaron los investigadores, haciendo referencia a los datos de otros.
Los efectos insidiosos de PM2.5
"Muchos estudios han sugerido que las adversidades de la vida temprana pueden llevar a una vida posterior y afectar el envejecimiento cerebral", dijo Chen. "Si esto es cierto, entonces tal vez la exposición a largo plazo a la contaminación del aire que inicia una espiral descendente de cambio neurodegenerativo en elel cerebro podría comenzar mucho antes y acelerar en la vida posterior "
En otros estudios, Chen y sus colegas vincularon la exposición a largo plazo a altos niveles de PM2.5 con volúmenes más pequeños de materia gris y blanca en áreas importantes como el lóbulo frontal, que lleva a cabo el pensamiento, la toma de decisiones y la planificación.
Por cada 3.5 microgramos de PM2.5 por metro cúbico de aire, la materia blanca fibras nerviosas aisladas que conectan diferentes regiones del cerebro disminuyó en 6 centímetros cúbicos, según un estudio anterior.
El nuevo estudio en Psiquiatría traslacional examinó solo mujeres y ratones hembra. Los estudios futuros incluirán ambos sexos para evaluar la posibilidad de generalización a los hombres y examinar cómo interactúa PM2.5 con cigarrillos y otros contaminantes.
Finch y Chen en 2010 desarrollaron la Red AirPollBrain y han reclutado a 20 docentes de la USC para esta nueva área de investigación.
El estudio de la contaminación del aire, la Iniciativa de Salud de la Mujer y WHIMS son apoyados colectivamente por el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de los Institutos Nacionales de Salud; el Centro de Ciencias de Salud Ambiental del Sur de California; el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre; el Departamento de EE. UU.de Salud y Servicios Humanos; Wyeth Pharmaceuticals Inc .; St. Davids, PA, y la Escuela de Medicina Wake Forest; y el Cure Alzheimer's Fund.
El estudio nacional de memoria de la Iniciativa de Salud de la Mujer está coordinado por la Escuela de Medicina de Wake Forest en Carolina del Norte. El WHIMS se inició en 1996 para analizar cómo el tratamiento hormonal posmenopáusico afecta el deterioro cognitivo y el envejecimiento cerebral.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de California . Original escrito por Zen Vuong. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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