Ilmansaasteet lisäävät kahden dementian riskiä
Hiukkasaltistus saa proteiinit kertymään paakuiksi aivoihin.
Pitkäaikainen altistuminen ilmansaasteille lisää riskiä sairastua Lewyn kappale -dementiaan tai Parkinson-dementiaan.
Science-tiedelehdessä julkaistu tutkimus vahvistaa aiempaa näyttöä, jonka mukaan ympäristötekijät, kuten saasteet, voivat laukaista aivoissa rappeumaan johtavia proteiinimuutoksia.
Lewyn kappale -dementia on Alzheimerin taudin jälkeen toiseksi yleisin rappeuttava aivosairaus. Siinä aivoihin solujen sisään kertyy alfasynukleiinista ja muista proteiineista koostuvia mikroskooppisia kasaumia, Lewyn kappaleita. Samaisia esiintyy Parkinson-dementiassa.
Tutkimuksessa analysoitiin 56,5 miljoonan yhdysvaltalaisen sairaalapotilaan tietoja vuosilta 2000–2014. Potilailla oli diagnosoitu Lewyn kappale -dementia tai Parkinsonin tauti ja osalla myös siihen liittyvä dementia.
Tutkijaryhmä hyödynsi postinumerodataa arvioidakseen, kuinka paljon kukin potilas oli altistunut PM2,5-hiukkasille eli pienhiukkasille, joiden läpimitta on enintään 2,5 mikrometriä.
PM2,5-hiukkasia vapautuu etenkin autoliikenteestä, teollisuudesta, puunpoltosta ja metsäpaloista.
Suuremmalle hiukkasmäärälle pitkäaikaisesti altistuneilla oli 17 % isompi riski sairastua Parkinson-dementiaan ja 12 % isompi riski sairastua Lewyn kappale -dementiaan.
– Tilastollinen yhteys on jopa vahvempi tässä kuin aiemmissa tutkimuksissa, joissa Alzheimerin tauti ja kaikki siihen liittyvät dementiat on niputettu yhteen, sanoo Xiao Wu tiedotteessa. Wu on yksi tutkijoista ja apulaisprofessori Columbia University Mailman School of Public Healthissa.
Avaintekijänä proteiini
Tutkijat pyrkivät selvittämään, miksi hiukkaset vaikuttavat dementiariskiin. He altistivat hiiriä PM2,5-hiukkasille vuoropäivin kymmenen kuukauden ajan. Osaa eläimistä oli muunneltu geneettisesti siten, ettei niiden elimistössä ollut alfasynukleiinia.
Tavallisilla hiirillä ilmeni kognition heikkenemistä, solukuolemaa ja aivojen surkastumista – vastaavia kuin Lewyn kappale -dementiassa. Lisäksi niiden aivoissa havaittiin runsaasti alfasynukleiinikertymiä.
Proteiinikasaumia löytyi myös hiirten suolistosta ja keuhkoista. Tutkijoiden mukaan suolessa muodostuneet kasaumat voivat levitä aivoihin suoli-aivoakselin välityksellä. PM2,5-hiukkaset taas kertyvät keuhkoihin ja aiheuttavat tulehduksen ennen siirtymistä verenkiertoon ja sieltä veri-aivoesteen läpi keskushermostoon.
Geenimuunnelluilla hiirillä oireita tai kertymiä ei ilmennyt. Tämä viittaa siihen, että alfasynukleiini on avainasemassa aivorappeuman kehittymisessä.
Tämän jälkeen tutkittiin, miten viiden kuukauden hiukkasaltistus vaikuttaa hiiriin, joille oli aiheutettu varhain alkavaan Parkinsonin tautiin liitetty geenimuunnos (hA53T).
Seurauksena oli laajalle levinneitä proteiinikasaumia ja kognition heikkenemistä. Bioanalyysit paljastivat, että kertymät poikkesivat rakenteeltaan ikääntymisen aiheuttaneista.
Tutkijaryhmä selvitti myös, vaihtelivatko vaikutukset maantieteellisen sijainnin mukaan. Kiinasta, Euroopasta ja USA:sta kerätyt pienhiukkaset aiheuttivat hiirillä samanlaiset proteiinikertymät ja muutokset aivoissa. Tämän perusteella hiukkasaltistus lisäisi dementiariskiä asuinalueesta riippumatta.
Geneettinen tausta
Geenien ilmentyminen aivoissa oli tutkijaryhmän mukaan hämmästyttävän samanlainen hiukkasille altistetuilla hiirillä kuin Lewyn kappale -dementiaa sairastavilla ihmisillä.
Saasteet eivät siten välttämättä vain aiheuta proteiinien kasautumista vaan voivat myös laukaista tautialttiuteen liittyvien geenien ilmentymisen ja sitä kautta sairauden. Hermostoa rappeuttavien sairauksien tiedetään linkittyvän vahvasti geeneihin.
Ryhmä aikoo seuraavaksi selvittää tarkemmin, mitkä saasteiden komponentit saavat aikaan dementiariskiin liittyviä vaikutuksia.
Tutkimusten tavoitteena on auttaa kehittämään täsmälääkkeitä dementioihin ja ohjata välttämään haitallisille hiukkasille altistumista.
