Была обнаружена возможная связь между загрязнением окружающей среды и риском развития одного из видов деменции.

Ученые из Медицинского центра Джонса Хопкинса провели исследование, которое выявило возможную молекулярную связь между загрязнением воздуха и повышенным риском развития деменции с тельцами Леви .

Результаты исследования дополняют растущий массив доказательств того, как факторы окружающей среды могут вызывать пагубные изменения в белках мозга , приводящие к нейродегенерации .

Болезни с тельцами Леви — это группа нейродегенеративных заболеваний, характеризующихся аномальным накоплением белка альфа-синуклеина в головном мозге. Эти скопления, известные как тельца Леви, являются отличительным признаком таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и деменция с тельцами Леви.

Исследование, опубликованное в журнале Science , основано на десятилетнем изучении связи между воздействием мелкодисперсных частиц (PM2,5) — от промышленной деятельности, сжигания отходов в жилых помещениях, лесных пожаров и выбросов транспортных средств — и повышенным риском развития этих заболеваний, сказал ведущий исследователь Сяобо Мао, профессор неврологии в Университете Джонса Хопкинса и сотрудник Института клеточной инженерии Джонса Хопкинса.

В новом исследовании команда Мао обнаружила, что воздействие PM2.5 на мышей индуцировало образование аномальных агрегатов альфа-синуклеина . Эти токсичные скопления имели схожие структурные и патологические характеристики с теми, которые наблюдаются в мозге пациентов с деменцией с тельцами Леви.

«Мы идентифицировали новый штамм телец Леви, образующийся под воздействием загрязнённого воздуха», — говорит Мао. «Определив этот штамм, мы надеемся определить конкретную цель для будущих препаратов, замедляющих прогрессирование нейродегенеративных заболеваний, характеризующихся наличием телец Леви».

Исследование началось с анализа больничных данных 56,5 миллионов пациентов в США, госпитализированных в период с 2000 по 2014 год с нейродегенеративными заболеваниями.

Группа исследователей сосредоточилась на первичных госпитализациях с заболеваниями, связанными с тельцами Леви, и использовала почтовые индексы для оценки их долгосрочного воздействия PM2,5. Ученые обнаружили, что каждое увеличение межквартильного диапазона концентрации PM2,5 в этих регионах было связано с повышением риска развития деменции Паркинсона на 17% и деменции с тельцами Леви на 12%.

«Обнаруженная нами статистическая связь даже сильнее той, что наблюдалась в предыдущих исследованиях, объединявших все деменции, связанные с болезнью Альцгеймера, — это подчеркивает, что образование телец Леви является потенциально ключевым путем, заслуживающим дальнейшего биологического изучения», — сказал Сяо У, соавтор и профессор биостатистики в Школе общественного здравоохранения Мэйлмана Колумбийского университета.

«Мы надеемся вдохновить других исследователей на проведение эпидемиологических и молекулярных исследований, посвященных подтипам деменции с тельцами Леви», — добавляет Ву.

Чтобы изучить биологическую основу этой связи между PM2.5 и деменцией с тельцами Леви, исследователи подвергали как обычных мышей, так и генетически модифицированных мышей, у которых отсутствовал белок альфа-синуклеин, воздействию загрязнения PM2.5 через день в течение 10 месяцев.

«У здоровых мышей мы наблюдали атрофию мозга, гибель клеток и снижение когнитивных способностей — симптомы, схожие с симптомами деменции с тельцами Леви», — объясняет Тед Доусон, директор Института клеточной инженерии в Медицинском центре Джонса Хопкинса. «Но у мышей с отсутствием альфа-синуклеина в мозге не наблюдалось существенных изменений».

Исследователи также изучали мышей с генетической мутацией человека (hA53T), связанной с ранним началом болезни Паркинсона . После пяти месяцев воздействия PM2,5 у этих мышей наблюдалось обширное накопление альфа-синуклеина и когнитивные нарушения.

Команда также хотела определить, различаются ли эффекты загрязнения в зависимости от географического региона. Они обнаружили, что у мышей, подвергшихся воздействию образцов PM2,5 из Китая, Европы и США, наблюдались схожие изменения в мозге и накопление альфа-синуклеина.

Эффекты загрязнения были схожими в образцах из разных регионов, а изменения в мозге, наблюдаемые у мышей, соответствовали изменениям у людей. Исследование указывает на молекулярную связь между воздействием PM2,5 и деменцией с тельцами Леви и предлагает определить наиболее вредные компоненты для разработки мер общественного здравоохранения.