Prove di Alzheimer, Parkinson e MND nel cervello di giovani esposti all'inquinamento dell'aria
I ricercatori che hanno esaminato il tronco cerebrale di bambini e giovani adulti esposti all'inquinamento atmosferico hanno scoperto prove inquietanti di danni.
Studi precedenti hanno collegato l'esposizione all'inquinamento atmosferico da particolato fine con il morbo di Alzheimer e i ricercatori hanno anche riportato prove di nanoparticelle derivate dall'inquinamento atmosferico nella corteccia frontale del cervello.
Ma dopo aver esaminato il tronco cerebrale di 186 giovani residenti a Città del Messico di età compresa tra 11 mesi e 27 anni, i ricercatori, tra cui la professoressa Barbara Maher dell'Università di Lancaster, hanno trovato marcatori non solo del morbo di Alzheimer, ma anche del morbo di Parkinson e della malattia dei motoneuroni (MND ).
Questi marcatori di malattia erano associati alla presenza di nanoparticelle minuscole e distintive all'interno del tronco cerebrale: il loro aspetto e la loro composizione indicavano che probabilmente provenivano dall'inquinamento dei veicoli.
Ciò ha portato i ricercatori a concludere che l'inquinamento atmosferico di questa natura, sia inalato che ingerito, mette le persone a rischio di potenziali danni neurologici.
Il tronco encefalico è la parte posteriore del cervello che regola il sistema nervoso centrale, controlla la frequenza cardiaca e respiratoria e il modo in cui percepiamo la posizione e il movimento del nostro corpo, incluso, ad esempio, il nostro senso di equilibrio.
Il professor Maher ha detto: "Non solo il tronco cerebrale dei giovani nello studio mostra i 'segni neuropatologici' di Alzheimer, Parkinson e MND, ma avevano anche alte concentrazioni di nanoparticelle ricche di ferro, alluminio e titanio nel tronco cerebrale - - in particolare nella substantia nigra e nel cervelletto".
"Le nanoparticelle ricche di ferro e alluminio trovate nel tronco cerebrale sono sorprendentemente simili a quelle che si trovano come particelle derivate dalla combustione e dall'attrito nell'inquinamento atmosferico (dai motori e dai sistemi frenanti)".
"Le particelle ricche di titanio nel cervello erano diverse - di forma tipicamente aghiforme; particelle simili sono state osservate nelle cellule nervose della parete intestinale, suggerendo che queste particelle raggiungano il cervello dopo essere state ingerite e spostate dall'intestino alle cellule nervose che collegano il tronco cerebrale con il sistema digestivo. "
Le "caratteristiche neuropatologiche" trovate anche nel bambino più piccolo (11 mesi) includevano escrescenze di cellule nervose e placche e grovigli formati da proteine mal ripiegate nel cervello.
Il danno alla substantia nigra è direttamente collegato allo sviluppo della malattia di Parkinson in età avanzata.
Era evidente anche il misfolding (piegatura errata) delle proteine precedentemente collegato alla MND, suggerendo meccanismi causali comuni e percorsi di formazione, aggregazione e propagazione di queste proteine anormali.
L'unica cosa comune a tutti i giovani esaminati nello studio è stata la loro esposizione a livelli elevati di inquinamento atmosferico da particolato.
Il professor Maher afferma che le associazioni tra la presenza di danni alle cellule e ai loro singoli componenti - in particolare i mitocondri (chiave per la generazione di energia e la segnalazione tra le cellule) - e queste nanoparticelle ricche di metalli sono una "pistola fumante".
Tali particelle ricche di metalli possono causare infiammazione e fungere anche da catalizzatori per l'eccessiva formazione di specie reattive dell'ossigeno, note per causare stress ossidativo e l'eventuale morte dei neuroni.
Fondamentalmente, il tronco cerebrale dei controlli di pari età e sesso che vivevano in aree a basso inquinamento non hanno mostrato la patologia neurodegenerativa osservata nei giovani residenti di Città del Messico.
Queste nuove scoperte mostrano che le nanoparticelle ricche di metalli derivate dall'inquinamento possono raggiungere il tronco cerebrale sia per inalazione che per deglutizione e che sono associate a danni ai componenti chiave delle cellule nervose nel tronco cerebrale, inclusa la substantia nigra.
Anche in questi giovani residenti a Città del Messico, il tipo di danno neurologico associato ad Alzheimer, Parkinson e malattie dei motoneuroni è già evidente.
Questi dati indicano il potenziale per una pandemia di malattie neurologiche nelle città ad alto inquinamento di tutto il mondo poiché le persone sperimentano una vita più lunga e si sviluppano i sintomi completi di un danno neurologico cronico precedente.
La professoressa Barbara Maher ha dichiarato: "È fondamentale comprendere i collegamenti tra le nanoparticelle che stai respirando o ingerendo e gli impatti che queste particelle ricche di metalli stanno avendo sulle diverse aree del tuo cervello".
"Persone diverse avranno diversi livelli di vulnerabilità a tale esposizione al particolato, ma le nostre nuove scoperte indicano che gli inquinanti atmosferici a cui sei esposto, ciò che stai inalando e ingerendo, sono davvero significativi nello sviluppo del danno neurologico".
"Con questo in mente, il controllo delle fonti nanoparticellari di inquinamento atmosferico diventa critico e urgente".
Reference:
Lilian Calderón-Garcidueñas, Angélica González-Maciel, Rafael Reynoso-Robles, Jessica Hammond, Randy Kulesza, Ingolf Lachmann, Ricardo Torres-Jardón, Partha S. Mukherjee, Barbara A. Maher. Quadruple abnormal protein aggregates in brainstem pathology and exogenous metal-rich magnetic nanoparticles (and engineered Ti-rich nanorods). The substantia nigrae is a very early target in young urbanites and the gastrointestinal tract a key brainstem . Environmental Research, 2020; 191: 110139 DOI: 10.1016/j.envres.2020.110139
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Tags: danni cerebrali; inquinamento
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