S povečanjem količine trdnih delcev narašča tudi število primerov demence v regiji. Nedavne študije kažejo, da lahko delci iz pljuč in nosu potujejo v možgane in tam povzročajo poškodbe.

Moj prvi dan v Mexico Cityju je bil težak. Smog je bil tako gost, da sem med vzpenjanjem po stopnicah hlastala za zrakom. Pričakoval sem glavobol; mesto leži na planoti 2250 metrov nad morjem in vsebnost kisika v zraku je ustrezno nižja kot na obali. Vendar sem bil presenečen, kako močno me je onesnažen zrak pekel v očeh in pljučih.

Leta 1992 so Združeni narodi razglasili Mexico City za najbolj onesnaženo metropolo na svetu. Od takrat je uprava mesta veliko storila za izboljšanje razmer. Z nekaterimi uspehi: Mesto je upravičeno ponosno na kilometre kolesarskih stez in bujnih parkov. Vendar pogled na zamegljeno obzorje kaže, da prizadevanja še vedno niso zadostna. Večino dni je v zraku veliko več delcev saj, kot jih priporoča Svetovna zdravstvena organizacija. Povečane so tudi vrednosti drugih onesnaževal. Več kot 9,6 milijona vozil in približno 50 000 tovarniških dimnikov izpušne pline spušča v središče mesta. Ti obdajajo metropolo s strupenim zrakom, ki škoduje pljučem in srcu. Številni znanstveniki se zdaj strinjajo, da onesnaževanje vpliva celo na živčni sistem.

Študija, objavljena leta 2018 je v možganih prebivalcev mesta odkrila poškodbe, značilne za Alzheimerjevo bolezen. Vsi testni udeleženci so bili mlajši od 40 let. Običajno se prvi znaki bolezni pojavijo šele pri veliko starejših. Mesto Mehika pri tem ni izjema: Pred nekaj leti je skupina z univerze Harvard objavila analizo podatkov o desetih milijonih ameriških prejemnikov zdravstvenega zavarovanja Medicare, starejših od 65 let, ki živijo v 50 različnih mestih na severovzhodu ZDA. Znanstveniki so odkrili močno povezavo med nekaterimi onesnaževali zraka in pojavnostjo več nevrodegenerativnih bolezni, vključno z Alzheimerjevo boleznijo..Nadaljnje študije so pokazale podobne rezultate. "Vpliv onesnaženosti zraka postaja eno najbolj vročih področij raziskav Alzheimerjeve bolezni," pojasnjuje George Perry, nevrobiolog na teksaški univerzi v San Antoniu in glavni urednik revije Journal of Alzheimer's Disease. Številni strokovnjaki so ugotovili, da lahko onesnaženost zraka prispeva k razvoju bolezni, pravi Perry. Toksikolog Masashi Kitazawa s kalifornijske univerze v Irvinu potrjuje to oceno. "Pri raziskavah Alzheimerjeve bolezni ima glavno vlogo vpliv genov in dolgo časa skoraj nihče ni želel pogledati dlje od tega," pravi. "V zadnjih treh ali štirih letih pa je število člankov, ki povezujejo onesnaženost zraka in upad kognitivnih sposobnosti, skokovito naraslo." Pri najpogostejši obliki Alzheimerjeve bolezni, ki se začne pozno v življenju, bi lahko življenjski slog in škodljivi vplivi okolja predstavljali od 40 do 65 odstotkov tveganja za razvoj bolezni. Onesnaženost zraka je eden glavnih dejavnikov.

Možgani, onesnaženi s trdnimi delci

Posebej zaskrbljujoči so podatki o suspendiranih kapljicah, polnih toksinov, ali trdnih delcih s premerom približno ene tridesetine človeškega lasu. Ti delci (zaradi svoje specifične velikosti znani tudi kot PM2_,5 ) običajno nastajajo pri kurjenju nafte, plina, premoga in lesa. Izpuščajo jih predvsem avtomobili, tovornjaki in elektrarne. Z vsakim vdihom delci vstopijo globoko v pljuča in od tam v kri. Tako imajo delci PM2_,5 uničujoče učinke na človeški dihalni in srčno-žilni sistem. S stopnjo onesnaženosti naraščajo število rakavih obolenj, srčnih napadov, kapi in prezgodnjih smrti.

"Vpliv onesnaženosti zraka postaja eno najbolj vročih področij raziskav Alzheimerjeve bolezni." George Perry

Včasih je veljalo, da so možgani zaščiteni pred takšnim napadom. Konec koncev imajo krvno-možgansko pregrado, plast tesno povezanih celic, ki obdaja krvne žile v možganih. Pregrada preprečuje, da bi strupene snovi iz krvi prodirale v možgansko tkivo. Žal obstajajo prepričljivi dokazi, da lahko delci PM2_,5 kljub temu vstopijo v možgane na dva načina: prvič, delci lahko spremenijo krvno-možgansko pregrado in jo naredijo bolj prepustno za onesnaževala. Drugič, delci lahko popolnoma obidejo pregrado, tako da prek nosu prodrejo v vohalni živec in od tam potujejo do čutilne bule. Izkazalo se je, da možgani niso nič bolje zaščiteni pred neusmiljenim napadom onesnaženega zraka kot drugi organi.

Zgodnji znaki Alzheimerjeve bolezni že pri dojenčkih in malčkih

Veliko nedavnih raziskav, ki povezujejo slabo kakovost zraka in bolezni možganov, temelji na raziskavah Lilian Calderón-Garcidueñas. Nevropatologinja z univerze v Montani se je rodila nedaleč od Mexico Cityja in odraščala v bližini metropole. Že desetletja raziskuje zdravstvene učinke onesnaženosti v regiji. V začetku leta 2000 je razkosala 32 psov, ki so živeli na jugozahodu Mexico Cityja. V njihovih možganih je odkrila znake degenerativnih procesov.

To odkritje jo je spodbudilo, da je pregledala ljudi, ki so živeli v podobnih soseskah. To, kar je videla - depoziti, kakršne najdemo pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo, v možganih dojenčkov in majhnih otrok -, jo je vznemirilo. Leta 2008 je zapisala, da je treba izpostavljenost onesnaženemu zraku obravnavati kot dejavnik tveganja za Alzheimerjevo bolezen. To velja zlasti za ljudi, ki so zaradi svoje genetske zasnove bolj dovzetni za to bolezen.

Novejše študije potrjujejo ugotovitve Calderón-Garcidueñasove. Jennifer Weuve, izredna profesorica na Fakulteti za javno zdravje Univerze v Bostonu, je vodila eno prvih študij o povezavi med onesnaženostjo zraka in nevrološkimi boleznimi, ki je potekala v ZDA. S svojo ekipo je rezultate objavila leta 2012. "Imeli smo dva indica za povezavo med staranjem možganov in onesnaženostjo zraka," pojasnjuje. Prvi je bil učinek na srčno-žilni sistem: vse več srčnih napadov in kapi. "Možgani so odvisni od delujočega krvnega obtoka. To je seveda vzbudilo skrb, da bi to lahko vplivalo tudi na možgane."

Drugi namig je bil bolj subtilen. Toksikologi so izvedli več dobro nadzorovanih študij na živalih, ki so bile izpostavljene zraku z visoko vsebnostjo delcev v zraku. Delci so dejansko vstopili v možgane. "Nekateri od teh delcev so vsebovali znane nevrotoksine, kot je mangan. Vedeli smo, da to ne more biti dobro," pravi Weuve.

Podatki iz drugih epidemioloških študij zdaj potrjujejo, da so trdni delci dejavnik tveganja. V študiji, objavljeni leta 2018, so raziskovalci osem let spremljali zdravje približno 131 000 Londončanov, starih med 50 in 79 let. Največ primerov demence so našteli med tistimi, ki so bili izpostavljeni najbolj onesnaženemu zraku. Povezava med Alzheimerjevo boleznijo in_delci PM2_,5 je bila še posebej močna. Do podobnih ugotovitev je prišla tudi študija na Tajvanu, v kateri je sodelovalo skoraj 100.000 ljudi. Znanstveniki z Univerze v Torontu so analizirali podatke 6,6 milijona prebivalcev kanadske province Ontario. Pri ljudeh, ki so živeli manj kot 50 metrov od glavne ceste, je bilo tveganje za demenco za 12 odstotkov večje kot pri tistih, ki so živeli več kot 200 metrov stran.

Je to naključje?

Takšne študije imajo svoje omejitve. Pokažejo pa, kdaj se dva dejavnika - v tem primeru onesnaženost zraka in Alzheimerjeva bolezen - vse pogosteje pojavljata skupaj. Vendar pa ne morejo dokazati, ali in kako sta povezana. Za to so potrebne študije, v katerih so organizmi posebej izpostavljeni domnevnemu dejavniku tveganja. Vendar pa bi bilo neetično od ljudi zahtevati, da se več mesecev ali let zavestno izpostavljajo onesnaženemu zraku. Vendar lahko raziskovalci le na podlagi podatkov iz takšnih nadzorovanih poskusov ugotovijo, ali so zaradi onesnaženega zraka prebivalci določene regije bolj dovzetni za Alzheimerjevo bolezen ali pa so za povečano število primerov te bolezni odgovorni drugi dejavniki.

"V popolnem svetu bi vsi nosili monitor onesnaženosti zraka, tako da bi lahko v realnem času dobili podatke o njihovi izpostavljenosti onesnaževalom." Jennifer Weuve

"V popolnem svetu bi vsi nosili monitor onesnaženosti zraka, tako da bi lahko v realnem času dobili podatke o njihovi izpostavljenosti onesnaženosti," pravi Weuve. "Vendar ne živimo v popolnem svetu." Zato njena ekipa sodeluje s strokovnjaki, ki oblikujejo modele za ocenjevanje ravni onesnaženosti v regiji. Vendar to ni dovolj: Pri Alzheimerjevi bolezni je pomembna kronična, dolgotrajna izpostavljenost. "Nimamo niti globalnega registra bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo, kaj šele dovolj sredstev za spremljanje ljudi več let, preden se bolezen razvije." V nekaterih regijah sveta je onesnaženost zraka tako velika, da ljudje umrejo zaradi bolezni srca, še preden se pri njih pojavijo simptomi Alzheimerjeve bolezni.

Znanstveniki to povezavo podrobneje raziskujejo na živalskih modelih. Z njihovo pomočjo sledijo tudi biološkim mehanizmom, ki bi lahko povzročili upad kognitivnih sposobnosti. Leta 2015 je skupina pod vodstvom nevrobiologa Colina Combsa z Univerze v Severni Dakoti v kletke z genetsko enakimi mišmi vnesla onesnažen zrak. Raziskovalci so spreminjali koncentracijo onesnaževal in trajanje delovanja. Večja kot je bila izpostavljenost, več poškodb so opazili pri živalih. "Naši podatki potrjujejo teorijo, da dolgotrajna izpostavljenost trdnim delcem v zraku spreminja možgane in spodbuja razvoj zgodnje patologije, podobne Alzheimerjevi bolezni," pojasnjuje Combs. Leta 2018 so znanstveniki iz medicinskega centra Cedars-Sinai v Los Angelesu poročali, da težke kovine iz onesnaženega zraka že po nekaj mesecih prodrejo v možgane podgan. Snovi tam očitno aktivirajo gene, ki spodbujajo nevrodegenerativne procese in raka.

Onesnaževanje okolja poškoduje krvne žile in tako povečuje tveganje za Alzheimerjevo bolezen in druge oblike demence. DNK številnih ljudi s pozno Alzheimerjevo boleznijo vsebuje genske različice, zaradi katerih so bolj dovzetni za to bolezen. Onesnaženost zraka bi lahko vplivala na nekatere od njih in tako spodbudila razvoj bolezni, pojasnjuje klinična psihologinja Margaret Gatz z Univerze Južna Kalifornija. Možgani prizadetih oseb bi se tako hitreje starali in več njihovih nevronov bi odmrlo. "Obstajajo dokazi, da so žilni dejavniki tveganja nevarnejši za ljudi z različico gena _APOE4," pojasnjuje, "vendar so se številne študije osredotočile na genetsko tveganje za nastanek bolezni in praktično zanemarile življenjski slog in okoljsko komponento.

"Kaj strupene snovi iz trdnih delcev naredijo na možgane, se dobro ujema z idejami o tem, kako se razvijejo poškodbe, povezane z Alzheimerjevo boleznijo.Kot pojasnjuje nevrotoksikologinja Deborah Cory-Slechta z medicinskega centra Univerze v Rochestru, pri živalih in ljudeh te snovi spodbujajo imunske celice v možganih, znane kot mikroglije, k sproščanju citokinov. Te signalne molekule pomagajo nadzorovati imunsko obrambo in vnetja. V normalnih okoliščinah to varuje naše možgane pred zunanjimi vsiljivci.

Dolgotrajna izpostavljenost onesnaženemu zraku lahko povzroči prekomerno proizvodnjo pro-vnetnih citokinov in s tem kronično vnetje, ki povzroči odmiranje živčnih celic. "Zdi se, da so ultrafini delci najpomembnejši dejavnik v tem procesu," ugotavlja Cory-Slechta.

Vendar pa je težko določiti, katere sestavine delcev povzročajo težave. "Po eni strani imamo o tem zelo malo zgodovinskih podatkov," pojasnjuje raziskovalka. Zato je težko oceniti relativno koncentracijo onesnaževal v okolju. Drugič, delci vsebujejo veliko sestavin, ki jih je težko testirati ločeno. Trdni delci v izpušnih plinih vsebujejo na stotine snovi, od toksinov, kot sta žveplov dioksid in dušikovi oksidi, do vdihljivih delcev zaradi obrabe zavor, pnevmatik in sklopk na motornih vozilih.

Po mnenju Cory-Slechte se onesnaževala zraka v možganih kopičijo več let. Kaj točno pride tja prek pljuč, še ni povsem jasno. Prav tako je vprašljivo, kdaj snovi začnejo povzročati težave. "Železo, cink, baker in druge kovine možgani potrebujejo, vendar le v določenih količinah," pojasnjuje. "Preveč železa sproži oksidativni stres, ki lahko vodi v nevrodegeneracijo. Nekatera onesnaževala, kot je aluminij, nimajo pomembne vloge v možganih, vendar se tam kopičijo in povzročajo vnetne reakcije." Problematične pa niso le kovine. Po mnenju nevrotoksikologa bi lahko bila v nevrodegenerativne bolezni vpletena tudi organska onesnaževala.

Od čistilne naprave do živčnega sistema

Med njimi so na primer lipopolisaharidi. Ti izvirajo iz bakterij. V zunanjem zraku se širijo iz čistilnih naprav in drugih virov. Lahko se pritrdijo na drobne delce in ob vdihavanju povzročijo vnetno reakcijo v pljučih. Znanstveniki so v poskusih na živalih dokazali, da lipopolisaharidi in druge organske snovi včasih vstopijo v možgane ter sprožijo vnetje in posledično nevrodegeneracijo.

Jiu-Chiuan Chen, zdravnik in epidemiolog na Univerzi Južna Kalifornija, je specializiran za preučevanje onesnaževalcev zraka v možganih. Čeprav je še vedno vprašljivo, kako delujejo posamezne sestavine, mešanica očitno prispeva k poškodbam možganov in kognitivnim težavam, pojasnjuje. Chen je bil soavtor leta 2019 objavljene študije, v kateri je bila opisana povezava med onesnaženostjo z delci, strukturnimi spremembami v možganih in izgubo spomina pri starejših ženskah. S sodelavci je analiziral podatke iz slikovnih tehnik in kognitivnih testov z uporabo matematičnega modela, ki je vključeval vrednosti iz dveh različnih virov o kakovosti zraka v življenjskem okolju testnih oseb.

Oslabitev dolgoročnega spomina

"Ugotovili smo, da se epizodični spomin prej poslabša pri ženskah, ki so bile najbolj izpostavljene onesnaževalom," pojasnjuje. Ta vrsta dolgoročnega spomina ljudem omogoča, da se spomnijo pretekle izkušnje - vključno s tem, kje in kdaj se je zgodila ter kakšna čustva je ta trenutek sprožil. Izgube, ki jih je Chen opazil pri ženskah, so se pojavile še pred simptomi Alzheimerjeve bolezni. Poleg tega učinki niso bili odvisni od stanja srčno-žilnega sistema testnih oseb. Izkazalo se je, da imajo ljudje s slabšim epizodičnim spominom zelo povečano tveganje za razvoj Alzheimerjeve bolezni.

"Obstaja več kot deset študij, ki povezujejo veliko izpostavljenost onesnaževalom v poznejšem življenjskem obdobju in demenco," pravi Chen. "Dokazi so precej prepričljivi." Vendar pa je manj jasno, ali je izpostavljenost v mladosti prav tako dejavnik. "Toksikologi že izvajajo poskuse na mladih živalih in opažajo patološke spremembe. Zdi se, da lahko majhni delci pospešijo proces nastajanja oblog. Vendar še nismo prepričani, ali se to dogaja tudi pri ljudeh." Dodaja, da bi lahko šlo tudi za genetsko komponento - nekateri so morda bolj dovzetni za učinke onesnaženja kot drugi. Morda obstaja podskupina ljudi z zelo visokim tveganjem. "Naše sedanje študije še niso dovolj obsežne, da bi lahko odgovorili na to vprašanje."

Nekateri v dosedanjih ugotovitvah vidijo tudi nekaj dobrega: ponujajo priložnost za sprejetje ukrepov za zmanjšanje tveganja za nastanek bolezni pri številnih ljudeh. Epidemiologinja Melinda Power z univerze George Washington preučuje spremenljive dejavnike tveganja za kognitivni upad in demenco. "Trenutno se zdi, da je preprečevanje s spreminjanjem dejavnikov okolja in življenjskega sloga naša najboljša izbira," pravi, "in zdi se, da je izpostavljenost onesnaženemu zraku še posebej pomembna."

Epidemiologinja Kelly Bakulski z Univerze v Michiganu dodaja, da so podatki močan argument za strožji nadzor kakovosti zraka. "V nasprotju z našimi geni lahko vplivamo na okoljske dejavnike. Odstranitev onesnaževal iz našega okolja ne bo imela škodljivih učinkov, temveč veliko pozitivnih," pojasnjuje.

Tudi spremembe življenjskega sloga pomagajo zmanjšati tveganje za nastanek bolezni. "Dokazano je, da telesna dejavnost zmanjšuje tveganje za Alzheimerjevo bolezen," pojasnjuje Margaret Gatz. Vadba deluje tako, da izboljša pretok krvi v možgane. Poveča tudi proizvodnjo beljakovine, imenovane BDNF, ki spodbuja rast in vzdrževanje možganskih celic. Vemo, kakšno opustošenje povzroča ta bolezen. Zato je čas, da sprejmemo takšne preventivne ukrepe. "Za to imamo sredstva," pravi Bakulski, "in glede na tveganje jih moramo uporabiti."

Avtor: dr: