大気汚染曝露が認知症のリスクを高めることがある

大気汚染曝露が認知症のリスクを高めることがある

アルツハイマー病は進行性の脳疾患であり、孤独を覚え、伝え、独立して暮らす能力を犠牲にします。 2050によって、それは 投影 百万ドルの経済的費用で、14人のおよそ100万人のアメリカ人およびその家族に影響を与え、心臓病および癌を治療するための推定合計を上回っています。 会話

アメリカで主要な死亡原因のうち、アルツハイマー病は現在予防できず、治癒も停滞もできない唯一のものです。 私たち 最新の研究 この病気の背後にある環境の原因とメカニズムをよりよく理解することによって、この状況を変えることを目指しています。

私たちの発見は、肺と血液に染み込む発電所や自動車から放出される小さな粒子の形の屋外大気汚染が、高齢女性の痴呆リスクをほぼ倍増させる可能性があると結論づけています。 私たちの結果が一般人にも当てはまる場合、周囲空気中の微細な粒子状汚染は、認知症の5例中約1例の原因である可能性があります。

この研究は、ヒトの疫学調査と動物実験とを組み合わせた最初のもので、 研究の成長の体 大気汚染と認知症を結びつける世界各地からのものです。 また、重要なアルツハイマー病リスク遺伝子、 APOE4脳の老化を促進するために空気粒子と相互作用する。

煙があるところ

これまでの研究 南カリフォルニア大学では、大気汚染が心臓発作のリスクを早めることを既に確立しています。 この作業に基づいて、 AirPollBrainグループ パーティクルが2.5マイクロメートル以下の直径を測定するためPM2.5として知られている微粒子物質への曝露が、老化脳に影響を与えるかどうか、およびどのように曝露されるかを調べる。

我々は3つの広い質問に答えるためにこの研究を設計した。 まず、PM2.5のレベルが高い地域に住む高齢者が認知障害、特に認知症のリスクが高いかどうかを知りたいと考えました。 また、アルツハイマー病のリスクの高い遺伝子APOE4を持っている人が、PM2.5を大気中に長期間暴露することによって引き起こされる可能性のある損傷に対してより敏感であるかどうかを知りたかったのです。

我々の第3の問題は、ヒトアルツハイマー病遺伝子を運ぶように改変されたマウスの粒子への制御された曝露で同様の所見が観察できるかどうかであった。 マウスでも同様の効果が見られれば、人間の脳内で何が起こっているのかの根底にある可能性のあるメカニズムを明らかにすることができます。

APOE4は男性よりも女性においてアルツハイマー病のリスクが高いため、高齢の女性と女性のマウスに焦点を当てました。

ヒト対象

ヒトの疫学研究の構成要素については、我々の研究者と協力して 女性の健康イニシアティブの記憶研究に電子メールを送るか、もしくは WHIMSこれらの女性が1990〜65歳であったが、認知症や重大な認知機能障害を有していなかった79の後期に始まった、全国の高齢女性の大きなグループを追跡した。

我々は、EPAのモニタリングデータと大気質シミュレーションを組み合わせて、数学モデルを構築し、2.5から1999までのさまざまな場所で日常の屋外PM2010レベルを推定することができました。 WHIMSは研究参加者に非常によく従ったため、喫煙、運動、体格指数、ホルモン療法、糖尿病や心臓などの他の臨床リスク要因など、痴呆のリスクに影響を及ぼす可能性があるその他の要因について詳細な情報を収集することができました疾患。 これにより、これらの他の要因を考慮し、大気汚染の影響をよりよく分離することができました。

高レベルのPM2.5に曝露された女性は認知低下の速度が速く、認知症発症のリスクが高いことが判明しました。 PM2.5レベルが米国環境保護庁の基準を上回った場所に住む高齢の女性は、認知機能低下のリスクが81%高く、92%がアルツハイマー病を含む痴呆を発症する可能性が高い。 APOE2.5遺伝子を持たない高齢の女性では、長期間のPM4曝露によって引き起こされたこの環境リスクは、APOE4遺伝子を持たないバックグラウンドの遺伝リスクしか持たない女性と比較して2〜3倍高かった。

認知症3 5非成熟地域はEPA基準を満たしていない。 分類できないと指定された地域では、基準を満たしていることを示すためのモニタリングデータが十分に確認されていませんが、データを改善するためにEPAと協力しています。 USEPA

マウスモデル

実験研究のために、我々は、15週の間、アルツハイマー遺伝子を有する雌マウスをナノサイズの大気汚染に曝露した。 ザ 空気粒子収集技術USCのViterbi School of EngineeringのConstantinos Sioutas氏が発明した、USCのキャンパスの端から大気のサンプルを都市の代表的な空気サンプルとして収集します。

実験データは、この粒子状物質に系統的に暴露されたマウスは、脳にベータアミロイドと呼ばれるタンパク質の蓄積を蓄積したことを示した。 ヒトでは、ベータアミロイドは神経変性の病理学的な原因と考えられ、アルツハイマーの発症を予防するか、進行を遅らせるための治療的介入の主要な標的である。 高齢女性における我々の疫学的観察と同様に、これらの効果は、アルツハイマー病に罹患しやすいAPOE4雌マウスにとってより強かった。

今後の研究

私たちの今後の研究では、これらの知見が男性にも当てはまるかどうか、開発中の薬物が大気汚染曝露から保護されるかどうかについて検討する予定です。 因果関係を確認し、大気汚染がどのように脳に入り込んで害を及ぼすかを理解するためには、より多くの研究が必要です。

大気汚染への曝露からの脳の老化は、発達時に始まる可能性があるので、アルツハイマー病に関連した大気汚染への早期の曝露を見てみたい。 我々はすでに知っている 肥満 そして、 糖尿病 アルツハイマー病の危険因子である。 また、高速道路に近いところに住む子供たち より肥満になる傾向がある、家庭の成人が喫煙者である場合に配合される効果。

既存のマウスモデルに基づいて、大気汚染への発達暴露がアルツハイマー病のリスクを増大させる可能性があると予測するだろう。 これは科学的なパズルの重要な部分ですが、私たちがより理解したいと思っています。

大気汚染、公衆衛生および政策

大気汚染は国境を知りません。 これは、政策立案者や公衆衛生当局が真剣に取り組むべき、世界的な影響を我々の研究に与える。

クリーンエア法は、環境保護庁に、 全国大気大気基準 子供や高齢者のような敏感な人口を保護するための十分な安全マージンを提供する。 2012では、EPAはPM2.5の米国規格を強化しました。 それにもかかわらず、2015では24人のほぼ100万人がまだ住んでいた郡 不健全な年一回の粒子汚染のレベル短期的な汚染スパイクを経験した郡には、41万人以上が住んでいました。

最近の研究 米国における認知症の有病率は、2000と2012との間で低下していることが示されている。 しかし、この傾向が大気汚染規制と関連しているのか、近年のPM2.5の低レベルへの曝露が高齢者、特に認知症のリスクのある人々に長期的な脅威を与えているかはわかりません。

長期的なPM2.5の曝露が実際に痴呆のリスクを増加させる場合、これは公衆衛生機関が大気汚染に関連した既に大きな疾患負担と医療費を過小評価していることを意味する。 例えば、世界保健機関(WHO)の最新評価 PM2.5による世界的な疾病の負担 認知症は含まれていません。 大気汚染レベルは、インド、中国、その他多くの発展途上国では米国レベルよりもはるかに高い。

健康 世界保健機関(WHO)は、PM 2.5を1平方メートルあたりの10マイクログラムの年間平均に減らすことを推奨している。 フェニックス7777 /ウィキペディア, のCC BY-SA

同様に、EPAは 推定 大気汚染防止法は、2と1990の間の恩恵で約US $ 2020兆ドルを提供し、その多くは死亡者や病気の減少によるものであるとしています。 粒子状汚染と痴呆との関連がある場合、クリーンエア法はEPAの見積もりよりも大きな利益をもたらすかもしれない。

アメリカ アルツハイマー病に対処する国家計画これは、2011によって制定された法律によって義務づけられたもので、2025によるアルツハイマー病の予防または効果的な治療を目的としています。 我々は、EPAの作業を損なうか、または明確な空気規制を緩和するいかなる措置も、この目標を達成することを挑戦する予期しない結果をもたらすと考えている。

著者について

カレブ・フィンチ(Caleb Finch)、レオナルド・デイビス(Leonard Davis)老年学教授、 サザンカリフォルニア大学 予防医学の準教授であるJiu-Chiuan Chenは、 サザンカリフォルニア大学

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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