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Ein Fünftel der Demenzfälle kann durch Luftverschmutzung verursacht werden, schlägt eine Studie vor

Neue Forschungsergebnisse verstärken den zuvor berichteten Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und kognitivem Rückgang, nachdem festgestellt wurde, dass die Exposition gegenüber Feinstaub das Risiko für die Entwicklung einer Alzheimer-Krankheit und anderer Demenzerkrankungen erheblich erhöhen könnte.


Die Forscher fanden heraus, dass ältere Frauen, die starker Feinstaubbelastung ausgesetzt waren, viel eher Demenz entwickeln.

Die Studie ergab, dass die Exposition gegenüber Feinstaubpartikeln 2.5 (PM2.5) - winzigen Luftverschmutzungspartikeln mit einem Durchmesser von bis zu 2,5 Mikrometern - das Demenzrisiko älterer Frauen um mehr als 90 Prozent erhöhte, verglichen mit einer geringen PM2.5-Exposition.

Der leitende Studienautor Prof. Caleb Finch von der Leonard Davis School of Gerontology an der University of Southern California (USC) und seine Kollegen sagen, dass, wenn ihre Ergebnisse auf die Allgemeinbevölkerung zutreffen, PM2.5 etwa ein Fünftel der Demenz ausmachen könnte Fälle.

Die Forscher berichteten kürzlich über ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Translationale Psychiatrie.

PM2.5 sind feine Partikel, die aus Feststoffen und Flüssigkeitströpfchen bestehen, die von Verbrennungsquellen wie Kraftwerken und Kraftfahrzeugen abgegeben werden.

PM2,5 haben einen Durchmesser von 2,5 Mikrometer oder weniger. Um ihre Größe in die richtige Perspektive zu bringen, ist der Durchmesser eines PM2.5-Partikels etwa 30-mal kleiner als der eines menschlichen Haares.

Da PM2.5 so klein ist, können sie leicht eingeatmet werden, was zu zahlreichen gesundheitlichen Problemen führen kann. Laut der Environmental Protection Agency (EPA) der Vereinigten Staaten kann die Exposition gegenüber feinen Luftpartikeln das Risiko von Herzinfarkten, Asthma und einer verminderten Lungenfunktion sowie vorzeitigen Todesfällen bei Personen mit Herz- oder Lungenerkrankungen erhöhen.

In den letzten Jahren haben Studien ergeben, dass eine solche Verschmutzung auch das Risiko einer Demenz erhöht.

Prof. Finch und sein Team beschlossen, diese Verbindung in ihrer neuen Studie weiter zu untersuchen.

Das Alzheimer-Risiko erhöhte sich bei hoher PM2,5-Exposition um 92 Prozent

Die Forscher erzielten ihre Ergebnisse durch die Analyse der Daten von 3.647 Frauen aus 48 US-Bundesstaaten, die an der Memory-Studie der Frauengesundheitsinitiative (WHIMS) teilnahmen.

Alle Frauen waren zwischen 65 und 79 Jahre alt und waren bei Studieneinschreibung frei von Demenz. Im Rahmen von WHIMS wurde die kognitive Funktion der Teilnehmer jährlich beurteilt.

Anhand von EPA-Daten schätzte das Team die tägliche PM2.5-Exposition der Frauen an ihrem Wohnort.

Verglichen mit Frauen, die in Gebieten mit niedrigen PM2,5-Werten lebten, lagen diejenigen, die in Gebieten mit hohen PM2,5-Spiegeln lebten - definiert als Werte, die 2012 den zulässigen EPA-Grenzwert (35 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft) überschritten hatten ein 81% höheres Risiko für einen weltweiten kognitiven Rückgang und ein um 92% höheres Risiko für die Entwicklung einer Alzheimer-Krankheit und anderer Demenzerkrankungen.

Die Ergebnisse blieben zurück, nachdem zahlreiche verwirrende Faktoren berücksichtigt wurden, darunter Rasse und ethnische Zugehörigkeit, sozioökonomischer Status, Lebensstil und das Vorhandensein anderer Erkrankungen.

Die Forscher schätzten, dass, wenn ihre Ergebnisse in der Allgemeinbevölkerung zutreffen, die Exposition gegenüber hohen PM2,5-Spiegeln zu etwa 21 Prozent der Demenzerkrankungen beitragen könnte.

Die Luftverschmutzung kann die Plaquebildung in Gegenwart des APOE ε4-Gens verschlechtern

Interessanterweise waren die erhöhten Risiken eines weltweiten kognitiven Verfalls und der Demenz infolge einer hohen PM2.5-Exposition am stärksten bei Frauen, die das mit der Entwicklung von Alzheimer assoziierte APOE-ε4-Gen besaßen.

Vor diesem Hintergrund führte das Team Mausexperimente durch, um zu untersuchen, wie sich die PM2.5-Exposition in Gegenwart von APOE ε4 auf das Gehirn auswirkt.

Mit modernsten Partikelkonzentratoren setzten die Forscher zwei Gruppen weiblicher Mäuse 15 Wochen lang einer Luftverschmutzung in Nanogröße aus. Eine Gruppe besaß das APOE ε4-Gen und eine nicht.

Die Studie des Mitautors Constantinos Sioutas von der USC Viterbi School of Engineering erklärt, dass die Partikelkonzentratoren "im Wesentlichen die Luft eines typischen Stadtgebiets in Luft einer Autobahn oder einer stark verschmutzten Stadt wie Peking umwandeln".

"Wir verwenden diese Proben dann, um die Exposition zu testen und schädliche Auswirkungen auf die Entwicklung des Nervensystems oder neurodegenerative Gesundheit zu bewerten", fügt er hinzu.

Verglichen mit Mäusen ohne das APOE-ε4-Gen sammelten sich bei denjenigen, die das Gen besaßen, rund 60 Prozent mehr Beta-Amyloid-Plaque in ihrem Gehirn an. Plaques sind Cluster von Beta-Amyloid-Protein, von denen angenommen wird, dass sie Neuronen zerstören.

Den Forschern zufolge liefern ihre Ergebnisse "klare Beweise" dafür, dass die Feinstaubbelastung der Luft mit dem Demenzrisiko zusammenhängt, und sie liefern den ersten Beweis dafür, dass die Exposition gegenüber diesen Partikeln die Ansammlung von Beta-Amyloiden verstärken kann.

Die Autoren fügen hinzu:

Darüber hinaus liefern diese gemeinsamen Daten von Menschen und Mäusen den ersten Beweis, dass neurodegenerative Wirkungen von PM in der Luft Gen-Umwelt-Wechselwirkungen mit APOE4, dem hauptsächlichen genetischen Risikofaktor für die pathologische Gehirnalterung und AD (Alzheimer-Krankheit), beinhalten können.

Der Zusammenhang zwischen PM2.5-Exposition und erhöhtem Demenzrisiko lässt vermuten, dass die durch PM2.5-Verschmutzung verursachte weltweite Krankheitslast unterschätzt wurde, insbesondere in Regionen mit großen Populationen, die stark PM2.5 ausgesetzt sind. "

Das Team plant, weitere Studien durchzuführen, um zu bewerten, wie hoch die PM2.5-Exposition die kognitive Funktion bei Männern und Frauen beeinflusst.

Erfahren Sie, wie ein niedriger Glukosespiegel im Gehirn mit Alzheimer in Verbindung gebracht werden kann.

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