Luchtvervuiling en de ziekte van
Alzheimer*
Uit een Mexicaanse studie blijkt dat veel blootstelling aan luchtvervuiling de kans op de
ziekte van Alzheimer duidelijk kan verhogen, zeker als men drager is van een bepaald gen, het apolipoproteïne E (APOE) gen wat op zich al een grotere kans geeft op het
krijgen van de ziekte. Vooral blootstelling aan hoge hoeveelheden fijnstof PM2.5 en in mindere mate ook ozon doet de kans op de ziekte van Alzheimer flink verhogen.
De studie.
(November 2015)
Air pollution in Mexico City has detrimental impact on gene associated with Alzheimer's disease, affecting parents and their children: New study
A new study by researchers at the Universities of Montana, Valle de México, Boise State, and North Carolina, the Centro de Ciencias de la Atmósfera, Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto Nacional de Pediatría, and Centro Médico Cozumel heightens concerns over the detrimental impact of air pollution on hippocampal metabolites as early markers of neurodegeneration in young urbanites carrying an allele 4 of the apolipoprotein E gene (APOE). This is associated with the risk for Alzheimer disease (AD) and a susceptibility marker for poor outcome in traumatic brain injury (TBI) recovery. These findings are published in the Journal of Alzheimer's Disease.
Mexico City children and their parents have lifetime exposures to concentrations of air pollutants above the current USA standards, including fine particulate matter (PM 2.5). Metropolitan Mexico City is an example of extreme urban growth and serious environmental pollution and millions of children are involuntarily exposed to harmful concentrations of PM 2.5 every day since conception.
This study focused on children (n: 57, 12.4±3.4 years) and one parent (n: 48, 37.5±6.7 years) sharing the same APOE allele (either allele 3, 3/3 the most common genotype, with no Alzheimer risk factor or allele 4, 3/4 or 4/4 associated with AD risk, increased levels of cholesterol, triglycerides, and low density lipoproteins along with development of coronary heart disease and atherosclerosis). Researchers focused on the hippocampus, a key structure involved in higher cognitive function, particularly memory processes, and certain affective behaviors. Three major brain metabolites in the hippocampus were measured in each child/parent pair using proton magnetic resonance spectroscopy. The right hippocampus NAA/Cr ratio, reflective of neuronal density and functional integrity, was significantly decreased in Mexico City APOE ε4 children versus children exposed to low pollution. The left hippocampus NAA/Cr ratio of Mexico City APOE ε4 parents was significantly different than their children, with the lowest values seen in parents.
A robust hippocampal decrease of N-acetylaspartate (NAA)/creatine(Cr), key for optimal hippocampal performance, significantly affects APOE ε4 children and their parents.
Researchers are very concerned by the young age of the children with evidence of a spectral marker of neurodegeneration that is often seen in adults with mild cognitive impairment, in Alzheimer patients and in mouse models of Alzheimer's disease.
Mexico City children, teens, and young adults have shown a key marker of AD: phosphorilated tau along significant brain and intrathecal neuroinflammation, dysregulated immune responses, breakdown of epithelial and endothelial barriers, damage to the neurovascular unit, and brain accumulation of metals associated with combustion. Moreover, these seemingly healthy children have olfaction deficits, dysregulation of feeding regulatory hormones, deficiencies in attention and short-term memory, and below-average scores in Verbal and Full Scale IQ compared to low air pollution children.
"APOE ε4 is likely playing a role in Mexico City children's response to their cumulative air pollution exposures. Of importance for health and educational issues, Mexico City children's detrimental hippocampal responses will likely have a negative impact on academic achievement and social development," said Dr. Lilian Calderon-Garcidueňas. "The effects of poverty, urban violence and air pollution-related stress on impaired cognitive skills are also very important for the developing brain and can't be ignored."
"These results add to growing data suggesting APOE ε4 carriers could have a higher risk of developing early AD if they reside in a polluted urban environment, and unfortunately this statement applies to individuals all around the world with high exposures to air pollutants regardless of ethnicity," added Dr. Calderón-Garcidueňas. The combined effects of residency in a highly polluted city, poor nutrition, urban stress, lower brain and cognitive reserves, and APOE ε4 could lead to an acceleration of neurodegenerative changes.
Air pollution is a serious public health issue and exposures to concentrations of air pollutants at or above the current standards has been linked to neuroinflammation and neurodegeneration. In the USA alone, 200 million people live in areas where pollutants such as ozone and fine particulate matter exceed the standards. Jung et al., 2015 found a 138% risk of increase of AD per increase of 4.34 μg/m3 in PM 2.5 suggesting long-term exposure to PM 2.5, as well as ozone above the current US EPA standards are associated with increased risk of Alzheimer's disease.
There is an urgent need for a broader focus on APOE ε4 and air pollution interactions impacting children's brains and their responses, which could provide new avenues for Alzheimer's disease prevention. The authors concluded: "We have a 50-year window of opportunity between the time urban children experience the detrimental effects we are describing here and when they will present with mild cognitive impairment and dementia. APOE ε4, the most prevalent genetic risk factor for AD, has been understudied in children and teens. Our efforts should be aimed to identify and mitigate environmental factors influencing Alzheimer's disease and to neuroprotect high risk children. Unfortunately, to date there has been little support for studying the detrimental effects of air pollution on the pediatric brain."
A Critical Proton MR Spectroscopy Marker of Alzheimer’s Disease Early Neurodegenerative Change: Low Hippocampal NAA/Cr Ratio Impacts APOE ɛ4 Mexico City Children and Their Parents, Lilian Calderon-Garcidueňas, Antonieta Mora-Tiscareňo, Gastón Melo-Sánchez, Joel Rodríguez-Díaz, Ricardo Torres-Jardón, Martin Styner, Partha S. Mukjerjee, Weili Lin, and, Valerie Jewells, Journal of Alzheimer’s Disease, doi: 10.3233/JAD-150415, 2015.
Source: IOS Press
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Luchtvervuiling in Mexico-Stad heeft nadelige invloed op de genen geassocieerd met de ziekte van Alzheimer, die ouders en hun kinderen: Nieuwe studie
Een nieuwe studie door onderzoekers van de universiteiten van Montana, Valle de México, Boise State, en Noord-Carolina, het Centro de Ciencias de la Atmosfera, Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto Nacional de Pediatria en Centro Médico Cozumel verhoogt de bezorgdheid over de nadelige effecten van luchtverontreiniging op de hippocampus metabolieten al markers van neurodegeneratie bij jonge stedelingen dragen van een allel 4 van de apolipoproteïne E gen (APOE). Dit wordt geassocieerd met het risico op de ziekte van Alzheimer (AD) en een gevoeligheid merker voor slechte prognose in traumatisch hersenletsel (TBI) herstel. Deze bevindingen zijn gepubliceerd in het Journal of Alzheimer's Disease.
Mexico Stad kinderen en hun ouders leven blootstelling aan concentraties van luchtverontreinigende stoffen boven de huidige VS-normen, met inbegrip van fijne deeltjes (PM 2,5). Metropolitan Mexico City is een voorbeeld van extreme stedelijke groei en ernstige milieuvervuiling en miljoenen kinderen worden onvrijwillig blootgesteld aan schadelijke concentraties van PM 2,5 elke dag sinds de conceptie.
Dit onderzoek richtte zich op kinderen (n: 57, 12,4 ± 3,4 jaar) en één ouder (n: 48, 37,5 ± 6,7 jaar) met dezelfde APOE allel (hetzij allel 3, 3/3 de meest voorkomende genotype, zonder risico de ziekte van Alzheimer factor of allel 4, 3/4 of 4/4 geassocieerd met AD risico, verhoogde niveaus van cholesterol, triglyceriden en lipoproteïnen met lage dichtheid samen met de ontwikkeling van coronaire hartziekte en atherosclerose). Onderzoekers gericht op de hippocampus, een belangrijke structuur die deze hogere cognitieve functies, met name geheugenprocessen en bepaalde affectieve gedragingen. Drie grote hersenen metabolieten in de hippocampus werden gemeten in elk kind / ouder paar met behulp van proton magnetische resonantie spectroscopie. De rechter hippocampus NAA / Cr-verhouding, een afspiegeling is van neuronale dichtheid en functionele integriteit, is aanzienlijk gedaald in Mexico-Stad APOE ε4 kinderen versus kinderen blootgesteld aan lage vervuiling. De linker hippocampus NAA / Cr-verhouding van Mexico City APOE ε4 ouders was significant anders dan hun kinderen, met de laagste waarden gezien bij ouders.
Een robuuste hippocampus daling van de N-acetylaspartate (NAA) / creatine (Cr), sleutel voor optimale prestaties van de hippocampus, een aanzienlijke invloed APOE ε4 kinderen en hun ouders.
Onderzoekers zijn zeer bezorgd over de jonge leeftijd van de kinderen met tekenen van een spectrale marker van neurodegeneratie die vaak wordt gezien bij volwassenen met milde cognitieve stoornis, bij Alzheimer-patiënten en in muismodellen van de ziekte van Alzheimer.
Mexico-Stad kinderen, tieners en jonge volwassenen hebben aangetoond een belangrijke marker van AD: phosphorilated tau langs belangrijke hersenen en intrathecale neuroinflammatie, ontregeld immuunsysteem, afbraak van epitheliale en endotheliale barrières, schade aan de neurovasculaire eenheid, en de hersenen accumulatie van metalen in verband met verbranding. Bovendien zijn deze ogenschijnlijk gezonde kinderen reukzin tekorten, ontregeling van het voeden regulerende hormonen, tekortkomingen in de aandacht en korte-termijn geheugen, en de lager dan gemiddelde scores in Verbale en Full Scale IQ in vergelijking met lage kinderen luchtvervuiling.
"APOE ε4 is waarschijnlijk het spelen van een rol in de reactie van Mexico City kinderen om hun cumulatieve blootstelling luchtvervuiling. Van belang voor de gezondheid en educatieve kwesties, zal schadelijk hippocampus reacties van Mexico City kinderen waarschijnlijk een negatief effect op de academische prestaties en sociale ontwikkeling," zei Dr. . Lilian Calderon-Garcidueňas. "De gevolgen van armoede, stedelijk geweld en luchtvervuiling stress op verminderde cognitieve vaardigheden zijn ook zeer belangrijk voor de ontwikkeling van de hersenen en kan niet worden genegeerd."
"Deze resultaten toe te voegen aan de groeiende data suggereren APOE ε4 dragers kan een hoger risico op het ontwikkelen van de vroege AD hebben als ze wonen in een vervuilde stedelijke omgeving, en helaas is deze verklaring geldt voor personen over de hele wereld met een hoge blootstelling aan luchtverontreiniging, ongeacht etniciteit, "voegde Dr. Calderón-Garcidueňas. De gecombineerde effecten van ingezetenschap in een sterk vervuilde stad, slechte voeding, stedelijke stress, lagere hersenen en cognitieve reserves en APOE ε4 zou kunnen leiden tot een versnelling van neurodegeneratieve veranderingen.
Luchtvervuiling is een ernstig probleem voor de volksgezondheid en de blootstelling aan concentraties van luchtverontreinigende stoffen op of boven de huidige normen is gekoppeld aan neuroinflammatie en neurodegeneratie. In de Verenigde Staten alleen al 200 miljoen mensen wonen in gebieden waar de verontreinigende stoffen zoals ozon en fijn stof overschrijden de normen. Jung et al., 2015 vond een risico toename van AD per toename van 4,34 mg / m3 in PM 2,5 suggereren langdurige blootstelling aan PM 2,5 138%, en ozon boven het huidige Amerikaanse EPA-normen zijn geassocieerd met een verhoogd risico De ziekte van Alzheimer.
Er is dringend behoefte aan een bredere focus op APOE ε4 en luchtvervuiling interacties invloed hersenen van kinderen en hun antwoorden, die nieuwe mogelijkheden kan bieden voor de preventie van ziekte van Alzheimer. De auteurs geconcludeerd: "We hebben een 50-jarige window of opportunity tussen het stedelijk tijd kinderen ondervinden de nadelige effecten die we hier beschrijven en wanneer ze met milde cognitieve stoornissen en dementie presenteren APOE ε4, de meest voorkomende genetische risicofactor voor AD. , is weinig bestudeerd bij kinderen en tieners. Onze inspanningen moeten worden gericht op omgevingsfactoren beïnvloeden de ziekte van Alzheimer te identificeren en te beperken en een hoog risico kinderen neuroprotect. Helaas, tot op heden is er weinig steun voor het bestuderen van de schadelijke effecten van luchtverontreiniging op de pediatrische hersenen."
Een kritische Proton MR Spectroscopie Marker van de ziekte van Alzheimer Early Neurodegenerative wijzigen: Laag hippocampus NAA / Cr Ratio Impacts APOE ɛ4 Mexico City kinderen en hun ouders, Lilian Calderon-Garcidueňas, Antonieta Mora-Tiscareño, Gastón Melo-Sánchez, Joel Rodríguez-Díaz, Ricardo Torres-Jardon, Martin Styner, Partha S. Mukjerjee, Weili Lin, en Valerie Jewells, Journal of Alzheimer's Disease, doi: 10,3233 / JAD-150.415, 2015.
Bron: IOS Press
Reacties: