Home / Nieuws / ...

 

Luchtvervuiling en dementie*
Volgens een Amerikaanse studie kan luchtvervuiling wel eens verantwoordelijk zijn voor meer dan 20% van het aantal mensen met dementie. Uit het onderzoek bleek dat regelmatige blootstelling aan hogere waarden fijnstof (PM2,5) de kans op cognitieve achteruitgang met 81% en de kans op dementie met 92% doet verhogen. 
De studie. (Maart 2017)


Air pollution may lead to dementia in older women
Tiny, dirty airborne particles called PM2.5 invade the brain and wreak havoc, study suggests
Tiny air pollution particles -- the type that mainly comes from power plants and automobiles -- may greatly increase the chance of dementia, including Alzheimer's disease, according to USC-led research.
Scientists and engineers found that older women who live in places with fine particulate matter exceeding the U.S. Environmental Protection Agency's standard are 81 percent more at risk for global cognitive decline and 92 percent more likely to develop dementia, including Alzheimer's.
If their findings hold up in the general population, air pollution could be responsible for about 21 percent of dementia cases, according to the study.
"Microscopic particles generated by fossil fuels get into our body directly through the nose into the brain," said University Professor Caleb Finch at the USC Leonard Davis School of Gerontology and co-senior author of the study. "Cells in the brain treat these particles as invaders and react with inflammatory responses, which over the course of time, appear to exacerbate and promote Alzheimer's disease.
"Although the link between air pollution and Alzheimer's disease is a new scientific frontier, we now have evidence that air pollution, like tobacco, is dangerous to the aging brain."
The adverse effects were stronger in women who had the APOE4 gene, a genetic variation that increases the risk for Alzheimer's.
"Our study -- the first of its kind conducted in the U.S. -- provides the inaugural scientific evidence of a critical Alzheimer's risk gene possibly interacting with air particles to accelerate brain aging," said Jiu-Chiuan Chen, co-senior author of the study and an associate professor of preventive medicine at the Keck School of Medicine of USC. "The experimental data showed that exposure of mice to air particles collected on the edge of USC damaged neurons in the hippocampus, the memory center that is vulnerable to both brain aging and Alzheimer's disease."
Their study, published Jan. 31 in the Nature journal Translational Psychiatry, adds to an emerging body of research from around the world that links air pollution to dementia. The offending pollutants -- known as PM2.5 -- are fine, inhalable particles with diameters 2.5 micrometers or smaller. A human hair is about 70 micrometers in diameter, making it 30 times larger than the largest PM2.5.
The research was a collaboration between USC Davis, the Keck School of Medicine and the USC Viterbi School of Engineering.
Combining human data and lab experiments
The researchers analyzed data of 3,647 65- to 79-year-old women from the Women's Health Initiative Memory Study (WHIMS). These women lived across 48 states and did not have dementia when they enrolled.
The researchers adjusted for potential bias associated with geographic region, race or ethnic background, education, socioeconomic status, lifestyle and medical conditions.
Constantinos Sioutas, the Fred Champion Professor of Civil and Environmental Engineering at USC Viterbi, invented the technology to collect air particles for controlled exposure of mouse models.
USC scientists chronically exposed female mice carrying the APOE4 gene to nano-sized air pollution for 15 weeks. Compared to the control group, mice predisposed to Alzheimer's disease accumulated as much as 60 percent more amyloid plaque, the toxic clusters of protein fragments that further the progression of Alzheimer's.
"Our state-of-the-art aerosol technologies, called particle concentrators, essentially take the air of a typical urban area and convert it to the air of a freeway or a heavily polluted city like Beijing," said Sioutas, co-author of the study. "We then use these samples to test exposure and assess adverse neuro-developmental or neuro-degenerative health effects."
Worldwide, nearly 48 million people suffer from dementia, and there are 7.7 million new cases every year, according to the World Health Organization.
"Our study has global implications as pollution knows no borders," said Finch, holder of the ARCO/William F. Kieschnick Chair in the Neurobiology of Aging.
USC researchers and others in this field said more research is needed to confirm a causal relationship and to understand how air pollution enters and harms the brain. Accurate pollution monitors are important for this task.
Less than one-third of all counties in the United States have ozone or particle pollution monitors, according to the American Lung Association. Ambient monitoring data from the EPA are critical for scientists conducting research on air pollution and public health, Chen said.
"We analyzed data of high PM2.5 levels using standards the EPA set in 2012," Chen said. "We don't know whether the lower PM2.5 levels of recent years have provided a safe margin for older Americans, especially those at risk for dementia."
Six of the top 10 most polluted cities in the nation by PM2.5 are in California, including Los Angeles, Long Beach and Fresno, according to the American Lung Association.
Yet certain areas have seen cleaner air in recent decades. Reducing PM2.5 in the air we breathe coincides with fewer cases of dementia, the researchers pointed out, referencing the data of others.
The insidious effects of PM2.5
"Many studies have suggested that early life adversities may carry into later life and affect brain aging," Chen said. "If this is true, then maybe long-term exposure to air pollution that starts a downward spiral of neurodegenerative change in the brain could begin much earlier and rev up in later life."
In other studies, Chen and his colleagues linked long-term exposure to high PM2.5 levels to smaller gray and white matter volumes in important areas such as the frontal lobe, which carries out thinking, decision-making and planning.
For every 3.5 micrograms of PM2.5 per cubic meter of air, white matter (insulated nerve fibers that connect different brain regions) decreased by 6 cubic centimeters, according to one earlier study.
The new study in Translational Psychiatry examined only women and female mice. Future studies will include both sexes to evaluate generalizability to men as well as examine how PM2.5 interacts with cigarettes and other pollutants.
Finch and Chen in 2010 developed the AirPollBrain Network and have recruited 20 USC faculty into this new research area.
The air pollution study, the Women's Health Initiative and WHIMS are collectively supported by the National Institute on Aging of the National Institutes of Health; the Southern California Environmental Health Sciences Center; the National Heart, Lung, and Blood Institute; the U.S. Department of Health and Human Services; Wyeth Pharmaceuticals Inc.; St. Davids, PA, and the Wake Forest School of Medicine; and the Cure Alzheimer's Fund.
The nationwide Women's Health Initiative Memory Study is coordinated by the Wake Forest School of Medicine in North Carolina. The WHIMS was begun in 1996 to analyze how postmenopausal hormone treatment affects cognitive impairment and brain aging.
M Cacciottolo, X Wang, I Driscoll, N Woodward, A Saffari, J Reyes, M L Serre, W Vizuete, C Sioutas, T E Morgan, M Gatz, H C Chui, S A Shumaker, S M Resnick, M A Espeland, C E Finch, J C Chen. Particulate air pollutants, APOE alleles and their contributions to cognitive impairment in older women and to amyloidogenesis in experimental models. Translational Psychiatry, 2017; 7 (1): e1022 DOI: 10.1038/tp.2016.280 

 

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)

 

Luchtverontreiniging kan leiden tot dementie bij oudere vrouwen
Tiny, vuile lucht zwevende deeltjes genaamd PM2.5 binnenvallen de hersenen en grote schade aanrichten, studie suggereert
Minuscule deeltjes luchtverontreiniging - het type dat hoofdzakelijk afkomstig van elektriciteitscentrales en auto's - kan sterk verhogen de kans op dementie, waaronder de ziekte van Alzheimer, volgens USC geleide onderzoek.
Wetenschappers en ingenieurs vinden dat oudere vrouwen die op plaatsen met fijn stof meer dan standaard de Amerikaanse Environmental Protection Agency leven zijn 81 procent meer risico op globale cognitieve achteruitgang en 92 procent meer kans op dementie te ontwikkelen, met inbegrip van de ziekte van Alzheimer.
Als hun bevindingen houden in de algemene bevolking, kan de luchtvervuiling verantwoordelijk voor ongeveer 21 procent van de gevallen van dementie, volgens de studie.
"Microscopisch kleine deeltjes gegenereerd door fossiele brandstoffen te krijgen in ons lichaam rechtstreeks via de neus in de hersenen," zei universiteitshoogleraar Caleb Finch bij het USC Leonard Davis School of Gerontology en senior co-auteur van de studie. "Cellen in de hersenen behandeling van deze deeltjes indringers en reageren met ontstekingsreacties, die in de loop van de tijd, blijken verergeren en bevorderen de ziekte van Alzheimer.
"Hoewel het verband tussen luchtvervuiling en de ziekte van Alzheimer is een nieuwe wetenschappelijke grens, hebben we nu het bewijs dat luchtvervuiling, zoals tabak, is gevaarlijk om de ouder wordende hersenen."
De nadelige effecten waren sterker bij vrouwen die de APOE4 gen, een genetische variatie die het risico voor de ziekte van Alzheimer verhoogt gehad.
"Onze studie - de eerste in zijn soort uitgevoerd in de VS - geeft de inaugurele wetenschappelijk bewijs van een kritische Alzheimer risico gen mogelijk interactie met lucht deeltjes hersenen veroudering te versnellen", zegt Jiu-Chiuan Chen, senior co-auteur van de studie en een universitair hoofddocent van de preventieve geneeskunde aan de Keck School of Medicine van de USC. "De experimentele gegevens toonden aan dat blootstelling van muizen om luchtdeeltjes opgevangen aan de rand van USC beschadigde neuronen in de hippocampus, het geheugen center dat gevoelig is voor zowel hersen- veroudering en ziekte van Alzheimer."
Hun studie, gepubliceerd op 31 januari in het tijdschrift Nature Translational Psychiatry, draagt bij aan een opkomende lichaam van het onderzoek uit de hele wereld dat luchtvervuiling links naar dementie. De overtredende stoffen - PM 2,5 - zijn prima, inhaleerbare deeltjes met een diameter 2,5 micrometer of kleiner. Een menselijke haar is ongeveer 70 micrometer in diameter, waardoor het 30 keer groter dan de grootste PM2,5.
Het onderzoek was een samenwerking tussen USC Davis, de Keck School of Medicine en de USC Viterbi School of Engineering.
Het combineren van gegevens over de mens en laboratoriumexperimenten
De onderzoekers analyseerden gegevens van 3.647 65- tot 79-jarige vrouwen uit de Women's Health Initiative Memory Study (WHIMS). Deze vrouwen leefden over 48 staten en had dementie niet hebben wanneer ze ingeschreven.
De onderzoekers gecorrigeerd voor mogelijke bias in verband met de geografische regio, ras of etnische achtergrond, opleiding, sociaal-economische status, levensstijl en medische aandoeningen.
Constantinos Sioutas, de Fred Champion hoogleraar civiele techniek bij USC Viterbi, de uitvinder van de technologie aan de lucht deeltjes te verzamelen voor gecontroleerde blootstelling van muismodellen.
USC wetenschappers chronisch blootgesteld vrouwelijke muizen die het gen APOE4 nanogrootte luchtverontreiniging 15 weken. In vergelijking met de controlegroep muizen predispositie voor de ziekte van Alzheimer gekregen maar liefst 60 procent meer amylo´de plaque, de toxische clusters van eiwitfragmenten die verder de progressie van Alzheimer.
"Onze state-of-the-art aŰrosol technologie, genaamd deeltje concentrators, wezen de lucht van een typisch stedelijk gebied te nemen en om te zetten in de lucht van een snelweg of een zwaar vervuilde stad als Beijing," zei Sioutas, co-auteur van de studie. "We gebruiken vervolgens deze monsters om de blootstelling te testen en te beoordelen nadelige neuro-ontwikkelings- of neuro-degeneratieve effecten op de gezondheid."
Wereldwijd zijn bijna 48 miljoen mensen lijden aan dementie, en er zijn 7,7 miljoen nieuwe gevallen per jaar, volgens de World Health Organization.
"Onze studie heeft wereldwijde gevolgen als de vervuiling geen grenzen kent," zei Finch, houder van de ARCO / William F. Kieschnick Stoel in het Neurobiology of Aging.
USC onderzoekers en anderen in dit gebied zei dat meer onderzoek nodig is om een oorzakelijk verband te bevestigen en om te begrijpen hoe de luchtverontreiniging binnenkomt en schadelijk voor de hersenen. Accurate monitors vervuiling van belang zijn voor deze taak.
Minder dan een derde van alle provincies in de Verenigde Staten hebben ozon of de vervuiling monitoren, volgens de American Lung Association. Ambient monitoringgegevens van de EPA zijn van cruciaal belang voor wetenschappers doet onderzoek naar de luchtverontreiniging en de volksgezondheid, zei Chen.
"We analyseerden gegevens van hoge PM2.5 niveaus met behulp van de normen van de EPA in 2012", aldus Chen. "We weten niet of de lagere PM2.5 niveaus van de afgelopen jaren een veilige marge hebben voor de oudere Amerikanen, met name die met een risico op dementie."
Zes van de top 10 van meest vervuilde steden in de natie door PM2.5 zijn in CaliforniŰ, met inbegrip van Los Angeles, Long Beach en Fresno, volgens de American Lung Association.Yet bepaalde gebieden hebben schonere lucht gezien in de afgelopen decennia. Het verminderen van PM2.5 in de lucht die we samenvalt ademen minder gevallen van dementie, de onderzoekers opgemerkt, verwijzen naar de gegevens van others.The verraderlijke effecten van PM2.5" Veel studies hebben gesuggereerd dat het vroege leven tegenslagen kan dragen in hun latere leven en invloed hersenen verouderen," zei Chen. "Als dit waar is, dan misschien langdurige blootstelling aan luchtverontreiniging die een neerwaartse spiraal van neurodegeneratieve verandering in de hersenen begint kan veel eerder beginnen en rev up in het latere leven." Met andere studies, Chen en zijn collega's in verband op lange termijn blootstelling aan hoge PM2.5 niveaus om kleinere grijze en witte stof volumes in belangrijke gebieden zoals de frontale kwab, die zich bezighoudt met het denken, besluitvorming en planning.For elk 3,5 microgram PM2,5 per kubieke meter lucht, witte stof (ge´soleerde zenuwvezels die verschillende hersengebieden verbinding) met 6 kubieke centimeter, volgens een eerdere study.The nieuwe studie in Translational Psychiatrie alleen vrouwen en vrouwelijke muizen onderzocht. Toekomstige studies, die onder beide seksen te generalizability om mannen te evalueren en onderzoeken hoe PM2.5 samenwerkt met sigaretten en andere pollutants.Finch en Chen in 2010 ontwikkelde de AirPollBrain Network en hebben gerekruteerd 20 USC faculteit in deze nieuwe onderzoek area.


Printen

 

 

Reacties: