Gen ryzyka choroby Alzheimera i ekspozycja na metale ciężkie mogą upośledzać funkcje poznawcze
Nowe badanie przeprowadzone na myszach wykazało, że ekspozycja na kadm w połączeniu z genetyczną predyspozycją do choroby Alzheimera może wywołać objawy pogorszenia funkcji poznawczych.
Tak zwany gen ludzkiej apolipoproteiny E (APOE) koduje instrukcje tworzenia homonimicznego białka.
Zazwyczaj APOE gen łączy się z tłuszczami, tworząc lipoproteiny - białka, które z kolei przenoszą cholesterol i inne płyny do krwiobiegu.
Istnieją trzy warianty lub allele tego genu. Plik E3 na przykład wariant jest szeroko rozpowszechniony i nosi go połowa populacji.
Wariant E 4 z APOE gen znacząco zwiększa ryzyko rozwoju choroby Alzheimera.
Nowe badania na myszach sugerują, że ludzie, którzy mają już kopię pliku APOE4 gen i dlatego są narażeni na chorobę Alzheimera, mogą doświadczyć pogorszenia funkcji poznawczych w wyniku narażenia na kadm - neurotoksyczny metal ciężki.
Kadm występuje naturalnie na ziemi i „jest wydobywany podczas produkcji miedzi, ołowiu i cynku”. Pokarmy takie jak skorupiaki, niektóre zielone warzywa liściaste lub zboża zbożowe mogą zawierać kadm; Dym papierosowy i zanieczyszczone powietrze mogą również zawierać metal.
Zhengui Xia, profesor nauk środowiskowych i nauk o zdrowiu w miejscu pracy w Szkole Zdrowia Publicznego Uniwersytetu Waszyngtońskiego, jest ostatnim i korespondującym autorem nowego badania, które ukazało się w czasopiśmie Nauki toksykologiczne.
Badanie kadmu i genu APOE4
W nowym badaniu naukowcy wykorzystali mysie modele choroby Alzheimera z aktywowaną wersją E 4 lub E3 wariant APOE gen. Następnie naukowcy dodali niskie dawki kadmu do wody pitnej, którą myszy pili przez 14 tygodni.
Maksymalna ilość kadmu, jaką spożyły myszy, była równoważna ilości, jaką ludzie w Stanach Zjednoczonych mają we krwi, w tym osoby, które nigdy nie paliły.
Naukowcy zbadali zdolności poznawcze szczurów za pomocą standardowych nowych testów lokalizacji sprzeciwu i testów T-labiryntu.
Umiejętności poznawcze, na których naukowcy zdecydowali się skupić, polegają na hipokampie - obszarze mózgu kluczowym dla uczenia się i zapamiętywania. Jest to również jeden z regionów mózgu, który jest najbardziej uszkodzony we wczesnych stadiach choroby Alzheimera.
Kadm przyspiesza zaburzenia funkcji poznawczych
Myszy, które spożyły kadm, radziły sobie gorzej w nowych testach lokalizacji obiektów, co wskazuje na gorszą krótkoterminową przestrzenną pamięć roboczą.
Te objawy wystąpiły wcześniej u myszy z APOE4 gen niż te z APOE3.
Samce myszy wystąpiły wcześniej niż samice o tym samym składzie genetycznym.
W późniejszym okresie życia myszy z rozszerzeniem APOE4 gen wypadł gorzej w teście T-labiryntu niż te z APOE3.
Autorzy konkludują, że ekspozycja na kadm „upośledzone różnicowanie neuronów dorosłych neuronów” w hipokampie samców myszy z APOE4 gen.
Podsumowując naukowcy, wyniki sugerują, że istnieje interakcja między APOE4 a ekspozycja na kadm „prowadzi do przyspieszonego upośledzenia funkcji poznawczych, a upośledzona neurogeneza hipokampu dorosłych może być jednym z podstawowych mechanizmów”.
Młode samce myszy wydawały się ogólnie bardziej podatne na skutki tej interakcji niż młode samice gryzoni.
„Ten heavy metal jest dla ciebie zły” - mówi Xia.
„Narażenie na kadm w życiu codziennym może mieć szkodliwy wpływ na nasze funkcje poznawcze. Jeśli masz APOE4 gen, ryzyko jest znacznie wyższe. ”
Zhengui Xia
„Nasze badanie dostarcza bezpośrednich dowodów na interakcję między genetycznym genem ryzyka choroby Alzheimera a środowiskową ekspozycją na przyspieszone upośledzenie funkcji poznawczych”.
Autor komentuje również potencjalne mechanizmy, które mogą wyjaśniać wyniki. "Możliwie, że APOE4 może powodować przeciekanie przez barierę krew-mózg i prowadzić do wyższego stopnia akumulacji kadmu w APOE4 mózg."
