Existe uma ligação entre os escapamentos de carros e a doença de Alzheimer?

Existe uma ligação entre os escapamentos de carros e a doença de Alzheimer?

Sabe-se que o ferro é tóxico para as células cerebrais, e acredita-se que partículas minúsculas de ferro magnético (magnetita) estejam envolvidas no desenvolvimento de distúrbios neurológicos. Agora, pela primeira vez, temos identificado a abundante presença dessas partículas altamente reativas no cérebro humano.

Estudos anteriores tem sugerido que há quantidades aumentadas de magnetita nos cérebros afetados pela doença de Alzheimer e que essas partículas podem estar ligadas ao desenvolvimento da doença. Nós nos perguntamos se essa magnetita cerebral aumentada poderia vir da inalação de ar poluído.

Partículas redondas muito pequenas feitas de magnetita (chamadas nanoesferas de magnetita) são abundantes na poluição atmosférica da cidade. Eles são formados em altas temperaturas e condensam-se como gotículas ricas em ferro enquanto esfriam. Essas partículas variam em diâmetro de menos de 5nm (nanômetros) a mais de 100nm (para comparação, um HIV tem 120nm de diâmetro) e são freqüentemente encontradas junto com partículas de poluição feitas de outros metais.

Os veículos são uma importante fonte dessas nanoesferas de magnetita. Eles são criados por combustão de combustível (especialmente diesel), desgaste de ferro do bloco do motor e aquecimento por fricção das pastilhas de freio. Além de algumas configurações ocupacionais, altas concentrações de nanopartículas de poluição por magnetita podem ser produzidas em ambientes fechados por fogueiras ou fogões mal vedados usados ​​para cozinhar ou aquecer.

Partículas maiores de magnetita podem ter mais de micrômetros de diâmetro 10 (aproximadamente o tamanho de uma gota de água de nuvem) e vêm de fontes industriais, como estações de energia, mas somente partículas de poluição de magnetita menores que 200nm podem entrar diretamente no cérebro ao serem respiradas pelo nariz. Eles podem então viajar através das células nervosas do bulbo olfatório (veja a ilustração).

Ultrapassando a barreira hematoencefálica. Patrick J. Lynch, CC BYUltrapassando a barreira hematoencefálica. Patrick J. Lynch, CC BYA barreira hemato-encefálica - a parede celular protetora que impede que substâncias nocivas entrem no cérebro - não protege contra esse tipo de entrada nasal, de modo que essas pequenas partículas podem entrar no cérebro relativamente desimpedidas. Depois que as nanopartículas entram nessas áreas olfativas, elas podem se espalhar para outras partes do cérebro, incluindo o hipocampo e o córtex cerebral, que são regiões afetadas pela doença de Alzheimer.

A presença no cérebro da magnetita pode desencadear eventos que levam a doenças neurodegenerativas. A magnetita contém uma mistura de dois tipos de ferro, chamados de ferro férrico e ferroso. O ferro ferroso tem demonstrado ser um catalisador eficaz para a produção de moléculas muito reativas e prejudiciais, chamadas “espécies reativas de oxigênio”. O dano cerebral devido a estes tipos de moléculas é conhecido por ocorrem muito cedo no curso da doença de Alzheimer.


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Uma mudança fundamental no cérebro nesta doença é a formação de “placas senis”, Que são aglomerados de proteínas anormais encontradas entre as células nervosas. Descobriu-se que as partículas de magnetita estão diretamente associadas a estas placas senise para aumentar a toxicidade da proteína que é encontrada no centro de cada um.

Para examinar se a magnetita de fontes externas pode existir em cérebros humanos, usamos técnicas magnéticas, eletrônicas de microscopia e outras para examinar amostras de cérebros de cadáveres 37 - de três a 92 anos no momento da morte - que viveram na Cidade do México ou em Manchester. REINO UNIDO. Descobrimos que muitas das amostras cerebrais altamente magnéticas eram de pessoas com idade inferior a 40 da Cidade do México expostas a altos níveis de poluição do ar e em casos mais antigos de Manchester (com 65 anos) com doença de Alzheimer moderada a grave. .

A maioria das partículas de magnetita nas amostras de cérebro eram esféricas e de tamanho e forma diferentes das partículas de magnetita que ocorrem naturalmente em pessoas e animais. Eles variavam em diâmetro de 5nm a 150nm e foram encontrados juntos com nanopartículas contendo outros metais, como platina, níquel e cobalto, que não ocorriam naturalmente no cérebro. Nós também extraímos as partículas de magnetita do cérebro usando uma enzima. A enzima dissolveu o tecido cerebral e deixou as partículas de magnetita intactas. Essas partículas foram então extraídas usando um ímã. As partículas foram uma combinação impressionante para as nanoesferas de magnetita encontradas na poluição do ar.

Como menos de 5% dos casos de doença de Alzheimer são diretamente herdados, é provável que o ambiente desempenhe um papel importante na doença. Devido à sua combinação de ser muito pequena, conhecida por ser tóxica para cérebros, e muito comumente encontrada na poluição do ar, as nanopartículas de poluição por magnetita precisam ser examinadas como um possível risco para doenças cerebrais, incluindo a doença de Alzheimer. Se for descoberto um link para a saúde humana, isso teria implicações importantes para as leis que limitam a exposição a esse tipo de poluição do ar.

Sobre os Autores

Barbara Maher, professora de ciências ambientais da Lancaster University. Co-Diretor do Centro de Magnetismo Ambiental e Palaeomagnetismo da Lancaster

David Allso, professor de neurociência da Universidade de Lancaster

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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