Odkrywanie, jak zanieczyszczenie może wpływać na mózg
Zmniejszenie zmysłu węchu poprzedza pewne stany neurologiczne, a zanieczyszczenie zwiększa ryzyko tych chorób. W nowym badaniu podjęto próbę połączenia tych odkryć.
Z biegiem lat naukowcy zaczęli dostrzegać powiązania między zanieczyszczeniem a chorobami neurologicznymi, takimi jak choroba Parkinsona i Alzheimera
Chociaż rośnie liczba dowodów, naukowcy nie odkryli jeszcze, w jaki sposób cząsteczki unoszące się w powietrzu mogą wpływać na mózg.
Niedawno naukowcy z Penn State University w Pensylwanii zbadali możliwe powiązania między zanieczyszczeniem, naszym zmysłem węchu i chorobami neurologicznymi.
Opublikowali swoje odkrycia na początku tego tygodnia w czasopiśmie eLife.
Aby to zbadać, naukowcy byli szczególnie zainteresowani przepływem płynu mózgowo-rdzeniowego (PMR).
CSF to płyn otaczający ośrodkowy układ nerwowy (OUN), który obejmuje mózg i rdzeń kręgowy. Klasycznie uważano, że działa jak bufor chroniący OUN, ale z biegiem czasu naukowcy odkryli więcej ról.
Prof. Patrick Drew, jeden z autorów badania, wyjaśnia: „Coraz bardziej zdajemy sobie sprawę, że nie tylko amortyzuje mózg, ale może również przenosić rzeczy poza obszar mózgu i kręgosłupa”.
Rola CFS w chorobie
Naukowcy są coraz bardziej zainteresowani rolą CSF w usuwaniu odpadów i jego przepływem w OUN. Do tej pory naukowcy nie mają jasności co do tego, co zarządza produkcją i odpływem CFS.
Stany neurologiczne, takie jak choroba Parkinsona i Alzheimera, charakteryzują się nagromadzeniem wadliwych lub zniekształconych białek; być może zezwolenie na CSF mogłoby odegrać jakąś rolę.
Naukowcy chcieli zrozumieć, w jaki sposób zanieczyszczenie powietrza, którym oddychamy, wpływa na płyn mózgowo-rdzeniowy, a tym samym gromadzi się w mózgu; ale w jaki sposób związki zawieszone w powietrzu dotarłyby do płynu mózgowo-rdzeniowego?
Inny autor badania, doktorant Jordan N. Norwood, wyjaśnia swoją pierwszą wskazówkę: „Próbowałem oznaczyć płyn mózgowo-rdzeniowy barwnikiem do innego eksperymentu. Zaczęliśmy widzieć, jak ten zabarwiony płyn mózgowo-rdzeniowy wypływa przez nos ”.
Chociaż było to zaskakujące, Norwood nie był pierwszą osobą, która spekulowała, że CSF może wydostawać się z mózgu przez nos. Kiedy przeglądał stare artykuły naukowe, było kilka odniesień do tej możliwości.
Naukowcy zauważyli również, że naukowcy już wykazali, że osłabiony węch jest czasami wczesnym objawem schorzeń neurologicznych. Na przykład badanie opublikowane w Neurologia doszli do wniosku, że słabe wyniki w teście identyfikacji zapachów mogą pewnego dnia być użytecznym sposobem przewidywania choroby Alzheimera, zanim pojawią się klasyczne objawy.
Niszczenie nerwów czuciowych
Aby przeprowadzić dalsze badania, naukowcy za pomocą siarczanu cynku zniszczyli węchowe nerwy czuciowe u myszy. Co ciekawe, te nerwy są jedyną częścią OUN ssaków, która ma bezpośredni kontakt ze środowiskiem zewnętrznym.
Zgodnie z oczekiwaniami, zniszczenie tych nerwów czuciowych pozbawiło myszy zdolność węchu. Ponadto „znacznie zmniejszyło” wypływ płynu mózgowo-rdzeniowego z nosa. Następnie naukowcy zbadali, czy miało to jakikolwiek wpływ na myszy.
Według prof. Drew: „Zwierzęta i ludzie stale wytwarzają płyn mózgowo-rdzeniowy, więc jeśli nie zgaśnie, ciśnienie wzrośnie, ale stwierdziliśmy, że ciśnienie nie wzrosło po zatrzymaniu przepływu z nosa”.
Autorzy uważają, że system musi kompensować w inny sposób; być może inna ścieżka zbiera luz. Na przykład, układ glimfatyczny, który jest mózgową wersją układu limfatycznego, może odgrywać rolę.
Alternatywnie, organizm może wytwarzać mniej płynu mózgowo-rdzeniowego, aby uniknąć wzrostu ciśnienia w OUN.
Biorąc pod uwagę wszystkie te ustalenia, naukowcy stawiają hipotezę, że z czasem zanieczyszczenie uszkadza węchowe neurony czuciowe. Powoduje to zmianę przepływu lub produkcji płynu mózgowo-rdzeniowego. Ponieważ płyn mózgowo-rdzeniowy jest niezbędny do usuwania odpadów metabolicznych z OUN, odgrywa on rolę w rozwoju chorób neurologicznych. Autorzy piszą:
„[R] wyedukowany obrót CSF może być czynnikiem przyczyniającym się do gromadzenia się toksycznych metabolitów i białek, które powodują zaburzenia neurodegeneracyjne”.
Autorzy nie zamierzali udowodnić, że jest to dokładna droga, przez którą zanieczyszczenie wpływa na mózg, ale teoria jest intrygująca. Naukowcy planują dalej przetestować swoje przeczucie.
„Następnie chcielibyśmy nawiązać współpracę z laboratorium w Instytucie Badań Materiałów, które pracuje z sadzą lub cząstkami paliwa do silników odrzutowych, aby sprawdzić, czy uzyskamy ten sam efekt” - wyjaśnia Norwood.
Chociaż są to wczesne dni, fascynujące będzie obserwowanie, jak rozwija się ta narracja.
