la preuve de la pollution du cerveau construit qui provoque l’air sale, la science de la démence d’Alzheimer AAAS

LOS ANGELES, Californie Dans un parking fermé fils de fer barbelé à 100 mètres sous le vent lot de l’autoroute Route 110, bâtons de tuyau en aluminium sur une remorque blanche, sa buse destiné à un passage supérieur. Chaque minute, le tuyau aspire des centaines de litres d’air mélangé avec échappement des environ 300 000 voitures et camions de fret diesel brûlant qui grondent chaque jour.

Accroupi à l’intérieur de la remorque, un jeune ingénieur chimiste nommé Arian Saffari lève le couvercle un cylindre charbonneux fixé au tuyau, une partie d’un système sophistiqué de filtration qui capture et trie les polluants par la taille. A l’intérieur, une charge utile scientifique: particules de sulfate, nitrate, ammonium, le noir de carbone, et des métaux lourds d’au moins 200 fois plus petite que la largeur d’un cheveu humain.

Les particules sont trop fines pour beaucoup de mesurer avec précision des capteurs de pollution de l’air, dit Saffari, qui travaille dans un laboratoire dirigé par Constantinos Sioutas à l’Université de Californie du Sud (USC) ici. En règle générale inférieure à 0,2 um de diamètre, ces particules « ultrafines » tombent dans une catégorie plus large de polluants atmosphériques communément appelé P2,5 en raison de leur taille, de 2,5 pm ou moins harpies maladie de la peau traitement. En ce qui concerne la toxicité, les questions de taille: plus les particules que les cellules sont exposées à, Saffari dit, plus leur niveau de stress oxydatif, marqué par la production de molécules chimiquement réactifs tels que les peroxydes, qui peuvent endommager l’ADN et d’autres structures cellulaires .

Certains des risques pour la santé de l’inhalation de particules fines et ultrafines sont bien établis, tels que l’asthme, le cancer du poumon, et, plus récemment, les maladies cardiaques. Mais un nombre croissant de preuves suggèrent que l’exposition peut également nuire au cerveau, ce qui accélère le vieillissement cognitif, et peut même augmenter le risque de la maladie d’Alzheimer et d’autres formes de démence.

Le lien entre la pollution atmosphérique et la démence reste controversée, même ses partisans avertissent que plus de recherches sont nécessaires pour confirmer un lien de causalité et travailler à quel point les particules peuvent pénétrer dans le cerveau et y faire mal. Mais un nombre croissant d’études épidémiologiques à travers le monde, les nouvelles découvertes de modèles animaux et des études d’imagerie du cerveau humain, et des techniques de plus en plus sophistiquées pour les expositions de PM2.5 de modélisation ont soulevé des alarmes. En effet, dans une étude épidémiologique de 11 ans à publier la semaine prochaine des chercheurs translationnelle psychiatrie, USC compte que la vie dans les lieux avec PM2,5 expositions plus élevées que la norme de l’Environmental Protection Agency (EPA) de 12 mg / m 3 a presque doublé la démence risque chez les femmes âgées. Si la conclusion tient dans la population générale, la pollution atmosphérique pourrait représenter environ 21% des cas de démence dans le monde entier, explique l’auteur principal de l’étude, épidémiologiste Jiu-Chiuan Chen de l’École de médecine Keck à l’USC.

Approfondir les préoccupations, ce chercheurs de mois à l’Université de Toronto au Canada ont rapporté dans The Lancet que, parmi 6,6 millions de personnes dans la province de l’Ontario, ceux qui vivent à moins de 50 mètres d’une route où principaux niveaux de fines polluants sont souvent 10 fois plus élevé que à seulement 150 mètres-étaient 12% plus susceptibles de développer une démence que les personnes vivant à plus de 200 mètres.

Le champ est en garde « très, très jeune, » Michelle Block, spécialiste des neurosciences à l’Université de l’Indiana à Indianapolis harpies wiki de la maladie. Néanmoins, il est un « moment extrêmement excitant » d’étudier les liens entre la pollution et le cerveau, dit-elle. Et si elle est réelle, la connexion de la pollution atmosphérique permettrait aux experts de la santé publique un outil pour réduire fortement les risques de la perspective de bienvenue d’Alzheimer pour une maladie qui est si dévastateur et que, pour l’instant, reste intraitable.

chiens déments à Mexico au début des années 2000 ont offert les premiers conseils que l’inhalation de l’air pollué peut causer neurodégénérescence. Neuroscientifique Lilian Calderon-Garcidueñas, maintenant à l’Université du Montana à Missoula, a remarqué que les chiens vieillissants qui vivaient dans des zones particulièrement polluées de la ville sont souvent devenus pourris, de plus en plus désorienté et même perdre la capacité de reconnaître leurs propriétaires harpies traitement des maladies en hindi. Quand les chiens sont morts, Calderon-Garcidueñas trouvé que leur cerveau avaient plus vastes dépôts extracellulaires de la protéine amyloïde b-mêmes « plaques » associées à la maladie d’Alzheimer que les chiens dans les villes les moins polluées. Elle a continué à trouver des niveaux élevés de la même façon la plaque dans le cerveau des enfants et des jeunes adultes de Mexico qui sont morts dans des accidents, ainsi que des signes d’inflammation tels que glie hyperactif, les cellules immunitaires du cerveau. Les études de Calderon-Garcidueñas ne disposaient pas des contrôles rigoureux, ou tenir compte du fait que les plaques amyloïde b ne signalent pas nécessairement la démence. Mais le travail plus tard prêté du poids à ses observations.

Ces tubes de particules fines de la 110 autoroute ont joué un rôle clé. Dans un laboratoire de sous-sol à l’USC, Sioutas et son équipe les polluants avec l’aérosolisation de nébulisateur un hôpital, puis conduit les souris de laboratoire l’air sale dans les cages de logement qui ont été conçus pour contenir un gène de b amyloïde humaine. Les animaux témoins logés dans la même pièce respirer propre, l’air filtré. Après une période de 220 heures sur plusieurs semaines désignées, dans une expérience mains récentes, l’équipe des rongeurs à des collègues plus à l’USC, qui tuent les animaux et vérifier leur cerveau pour les signes de neurodégénérescence.

Caleb Finch et Todd Morgan, USC neuroscientifiques qui combinent études du vieillissement et le cerveau, sont en charge de l’analyse. Chez les souris qui ont respiré l’air sale, ils ont trouvé, les microglies du cerveau libèrent un flot de molécules inflammatoires, y compris le facteur de nécrose tumorale a, ce qui est élevé dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer et a été liée à la maladie perte de mémoire harpies. Les souris exposées à la pollution ont également montré d’autres signes de lésions cérébrales, le groupe a rapporté dans plusieurs articles récents: plus amyloïde b que chez les souris témoins et axones rétrécis et atrophiés, les processus cellulaires qui vont des neurones vers d’autres cellules.

Juste comment les fines particules en suspension peuvent se déplacer de la cavité nasale d’un rongeur à son cerveau est un mystère harpies images de la maladie. Mais une équipe de recherche dirigée par Günter Oberdörster à l’Université de Rochester à New York a utilisé traçables, des taches radioactives de carbone élémentaire pour démontrer que les particules inhalées inférieure à 200 nanomètres peuvent passer à travers les tissus délicats qui tapissent les cavités nasales d’un rongeur, Voyage le long des neurones, et la propagation dans la mesure où le cervelet, à l’arrière du cerveau, ce qui déclenche une réaction inflammatoire.

Pour comprendre ce que les études sur les animaux pourraient signifier pour les gens, cependant, les scientifiques doivent établir une corrélation entre l’exposition à la pollution atmosphérique avec des scans du cerveau humain et avec des résultats de tests cognitifs rigoureux.

Ce n’est pas facile à faire, tant à long terme, les données historiques sur les expositions de pollution sont rares aux États-Unis et de nombreux autres pays, dit Kimberly Gray, un administrateur de programme à l’Institut national des sciences de la santé environnementale (NIEHS) à Durham, Caroline du Nord . Mais en Septembre 2016 examen de 18 études épidémiologiques de Taiwan, la Suède, l’Allemagne, la Chine, le Royaume-Uni et aux États-Unis, tous sauf un ont montré une association entre l’exposition élevée à au moins un composant de la pollution de l’air et un signe de démence . La revue, publiée en Neurotoxicology, comprenait une analyse 2012 des 19.000 infirmières américaines retraités, qui ont constaté que les particules plus fines les infirmières ont été exposés, à partir des données de surveillance près de chez eux, plus ils ont refusé des tests cognitifs. Pour chaque 10 microgrammes par mètre cube d’air qu’ils respiraient supplémentaires, leurs performances sur les tests de mémoire et d’attention a diminué comme si elles avaient vieilli de 2 ans, dit Jennifer Weuve, épidémiologiste à l’Université de Boston, qui a dirigé l’analyse.

Des études d’imagerie suggèrent également que les attaques de la pollution du cerveau humain. Dans une analyse 2015 des IRM du cerveau des personnes inscrites à la Framingham Heart Study, une étude cardiovasculaire à long terme en Nouvelle-Angleterre, les chercheurs de la Harvard Medical School à Boston a constaté que plus les gens avaient vécu une chaussée et importante ainsi plus PM2,5 ils avaient probablement été exposé à la plus faible volume de leur cerveau cérébral. L’association a tenu même après ajustement pour tenir compte des facteurs tels que l’éducation, le tabagisme, le diabète et les maladies cardiovasculaires.

Peu de temps après cette étude a été publiée, Chen USC a rapporté un autre exemple de rétrécissement du cerveau: En 1403 les femmes âgées, le volume total de fibres de matière-nerf isolés blancs qui relient différentes cerveau régions a diminué d’environ 6 centimètres cubes pour chaque 3,5 pg / m 3 augmentation de l’exposition aux PM2,5 estimée, à partir des données de contrôle de l’air des résidences des participants pour 6 à 7 ans avant que les scans du cerveau ont été prises. les résultats de la matière blanche de Chen sont conformes aux études des neurones en culture, qui montrent que l’exposition aux PM2,5 peut causer myéline l’isolation gras qui s’enroule autour de neurones axones à « peau jusqu’à aux extrémités, comme un Band-Aid, » Block dit . Modes d’attaque

Lorsque le risque est le plus grand est loin d’être clair harpies remèdes maison de la maladie. La combustion à peu près tout produit PM2,5: pétrole et du gaz, du bois de chauffage, de la végétation. Fédéral- et les réseaux financés par l’État de surveillance de la qualité de l’air aux États-Unis s’éteints et selon des caprices politiques, et sont frustrante images inégales de l’herpès. Selon l’American Lung Association moins d’un tiers des comtés américains ont l’ozone ou la pollution moniteurs de particules, et la couverture est particulièrement clairsemée dans les zones rurales. Ceux qui existent ont PM2,5 que mesuré depuis 1997, avant que l’EPA n’a pas surveillé de particules plus petites que P10.

Au cours des dernières années, cependant, les nouveaux modèles de calcul ont permis de combler certaines des lacunes dans le suivi des données, dit Gray. En Septembre 2016, NIEHS et l’Institut national sur le vieillissement a lancé plusieurs nouvelles études épidémiologiques qui utiliseront cette modélisation pour examiner le lien entre la pollution de l’air et la santé du cerveau. , Basée à Seattle, Washington, estimera l’exposition à vie des participants à la pollution de PM2,5 et en corrélation avec l’incidence de la démence, dit Lianne Sheppard, un biostatisticien à l’Université de Washington à Seattle.

Pour leur étude de la région de Seattle, Sheppard et ses collègues profiteront d’un modèle qu’ils ont mis au point pour une étude antérieure de la pollution de l’air et de l’athérosclérose. Création d’elle, dit-elle, a pris « une énorme quantité de travail derrière les coulisses. » En premier lieu, ils ont compilé plus d’une décennie de données de surveillance de l’air sur les PM2,5 et d’autres polluants de 600.000 endroits à travers les Etats-Unis. Pour chaque emplacement, ils ont calculé 800 différentes variables géographiques, telles que la distance aux ports, les usines, les raffineries, le pétrole résiduel et les routes. Ensuite, ils disposent leurs modèles aux données de surveillance à l’aide d’une grille 25 par 25 mètres et les concentrations de P2,5 estimées dans chaque cellule de la grille.

Construire sur le modèle, Sheppard et ses collègues vont créer une estimation encore plus détaillée des niveaux de pollution atmosphérique passé dans et autour de Seattle. Pour étudier la démence dans la région, l’équipe puisera les changements adultes dans l’étude pensée, qui a suivi 5000 personnes âgées dans la région de Seattle depuis plus de 20 ans. Bien que tous les participants étaient cognitivement normaux quand ils ont rejoint, à 65 ans ou plus, soit environ 1 000 ont depuis développé une démence, y compris 859 sens de la maladie de la peau des cas d’Alzheimer de harpies en hindi. Lorsque les participants meurent et donner leur cerveau à la science, comme plus de 600 ont déjà, pathologistes examinent leurs tissus cérébraux pour les dépôts de protéines anormales, les dommages vasculaires cérébraux et d’autres signes de stress cellulaire. Combiné avec des études génétiques, Sheppard dit, ces analyses permettront son groupe de sonde « non seulement l’épidémiologie de la relation entre la pollution de l’air et de la cognition, mais commencer à forer vers le bas à des mécanismes » qui expliquent comment les polluants atmosphériques affectent le cerveau humain.

Certaines personnes peuvent être plus sensibles que d’autres. Dans l’étude translationnelle psychiatrie, l’équipe de Chen a révélé que les femmes portant le APOE4 du gène risque d’Alzheimer face à un risque disproportionné plus élevé de la pollution. Et récemment, Finch a commencé à examiner le chevauchement et le potentiel de synergie entre les PM2,5 et la fumée de cigarette. La fumée lui-même est riche en particules ultrafines et peut déclencher la production de plaques amyloïdes et neuroinflammation dans les modèles de souris harpies précautions de la maladie. Bien que le tabagisme était autrefois considéré comme protecteur contre Alzheimer, les études prospectives ont établi depuis la fumée de tabac en tant que facteur de risque majeur, dit-il. En 2014, par exemple, un rapport publié par l’Organisation mondiale de la Santé a attribué jusqu’à 14% de la maladie d’Alzheimer dans le monde entier au tabagisme.

La pollution peut prendre un plus grand nombre cognitif sur les pauvres, en partie parce qu’ils sont plus susceptibles de vivre dans des endroits avec des expositions de PM2.5 plus élevés, comme à proximité des routes principales ou ports harpies maladie qui signifie en hindi. Jennifer Ailshire, sociologue USC, dit contraintes liées à la pauvreté pourrait aussi amplifier les effets des particules toxiques. Dans l’une de ses plus récentes études, les personnes âgées qui ont évalué leurs quartiers comme des signes de stress-cité de la décadence et le désordre, comme la litière et la criminalité a fait pire sur les tests cognitifs que les personnes qui ont été exposés à des niveaux de pollution similaires, mais a vécu en moins stressant quartiers, dit-elle. « Vivre dans L.A. [Los Angeles], nous sommes tous exposés à beaucoup de pollution, mais certains d’entre nous sommes bien », dit-elle. Lorsque l’on cherche à réduire les impacts négatifs sur la santé de la pollution atmosphérique, les villes « pourraient vouloir essayer de se concentrer spécifiquement sur la réduction de la pollution dans les communautés particulièrement vulnérables à ces expositions, » dit-elle.

Mais personne n’étudier les effets présumés de particules polluantes sur le cerveau est désireux de faire le triage. Si PM2,5 est coupable de l’infraction reprochée, disent-ils, l’objectif pour les décideurs dans le monde entier devrait être de pousser les niveaux dans la mesure du possible. Lorsque toutes les recherches est, dit Finch, « Je pense que [la pollution de l’air] se révélera être la même chose que le tabac il n’y a pas de seuil de sécurité. »