A doença de Alzheimer é uma doença cerebral progressiva que, por fim, tira a capacidade de lembrar, comunicar e viver de forma independente. Por 2050, é projetado para afetar quase 14 milhões de americanos e suas famílias, com um custo econômico de um trilhão de dólares - mais do que o total combinado estimado para tratar doenças cardíacas e câncer.

Das principais causas de morte na América, a doença de Alzheimer é a única que atualmente não podemos prevenir, curar ou mesmo parar. Nosso Pesquisa mais recente procura mudar esta situação, fornecendo uma melhor compreensão das causas ambientais e mecanismos por trás da doença.

Nossas descobertas nos levam a concluir que a poluição do ar ao ar livre, na forma de minúsculas partículas liberadas pelas usinas elétricas e pelos automóveis que penetram em nossos pulmões e sangue, poderia quase dobrar o risco de demência em mulheres mais velhas. Se nossos resultados forem aplicáveis ​​à população em geral, a poluição por partículas finas no ar ambiente pode ser responsável por cerca de um em cada cinco casos de demência.

Este estudo, o primeiro a combinar investigação epidemiológica humana com experiências com animais, crescente corpo de pesquisa de todo o mundo que liga a poluição do ar à demência. Ele também fornece a primeira evidência científica de que um gene de risco crítico de Alzheimer, APOE4interage com partículas de ar para acelerar o envelhecimento cerebral.

Onde há fumaça

Pesquisa anterior A Universidade do Sul da Califórnia já estabeleceu que a poluição do ar acelera o risco de ter um ataque cardíaco. Com base neste trabalho, estabelecemos a Grupo AirPollBrain para examinar se e como a exposição ao material particulado fino - conhecido como PM2.5, porque as partículas medem micrômetros 2.5 ou menos de diâmetro - afeta o cérebro envelhecido.

Nós projetamos este estudo para responder a três questões gerais. Primeiro, queríamos saber se os idosos que vivem em locais com níveis mais altos de PM2.5 ao ar livre têm um risco aumentado de comprometimento cognitivo, especialmente demência. Também queríamos saber se as pessoas portadoras do gene de alto risco para a doença de Alzheimer, APOE4, são mais sensíveis aos danos potencialmente causados ​​pela exposição prolongada ao PM2.5 no ar.

Nossa terceira questão era se descobertas semelhantes poderiam ser observadas com exposições controladas a partículas em camundongos modificados para transportar genes da doença de Alzheimer. Se encontrarmos efeitos similares em camundongos, isso poderá lançar luz sobre possíveis mecanismos subjacentes ao que está acontecendo no cérebro humano.

Nós nos concentramos em mulheres mais velhas e camundongos porque o APOE4 confere maior risco de doença de Alzheimer em mulheres do que em homens.

Sujeitos humanos

Para o componente de estudo epidemiológico humano, colaboramos com pesquisadores do Estudo da Memória da Iniciativa de Saúde da Mulherou WHIMS, que acompanhou um grande grupo de mulheres idosas em todo o país, começando no 1990 tardio, quando estas mulheres tinham 65 a 79 anos, mas não tinham demência ou qualquer comprometimento cognitivo significativo.

Combinamos dados de monitoramento EPA e simulações de qualidade do ar para construir um modelo matemático que nos permitiu estimar o nível diário PM2.5 em vários locais onde essas mulheres viviam de 1999 a 2010. Como os WHIMS acompanharam os participantes do estudo muito de perto, conseguimos reunir informações detalhadas sobre outros fatores que podem afetar o risco individual de demência, como tabagismo, exercícios, índice de massa corporal, terapia hormonal e outros fatores de risco clínicos, como diabetes e coração. doença. Isso nos permitiu considerar esses outros fatores e isolar melhor os efeitos da exposição à poluição do ar.

Descobrimos que as mulheres expostas a níveis mais altos de PM2.5 tiveram taxas mais rápidas de declínio cognitivo e um maior risco de desenvolver demência. As mulheres mais idosas que vivem em locais onde os níveis de PM2.5 excederam o padrão da Agência de Proteção Ambiental dos EUA tiveram um risco 81 maior de declínio cognitivo global e eram 92 mais propensos a desenvolver demência, incluindo a doença de Alzheimer. Este risco ambiental gerado pela exposição a longo prazo ao PM2.5 foi duas a três vezes maior entre mulheres mais velhas com duas cópias do gene APOE4, em comparação com mulheres que tinham apenas o risco genético de fundo sem o gene APOE4.

As áreas de não atendimento não estão atendendo ao padrão da EPA. As áreas designadas como inclassificáveis ​​não possuem dados de monitoramento verificados suficientes para mostrar que estão atendendo ao padrão, mas estão trabalhando com a EPA para melhorar seus dados. USEPA

Modelos de mouse

Para os estudos de laboratório, expusemos camundongos fêmeas com genes de Alzheimer à poluição do ar de tamanho nano para as semanas 15. o tecnologia de coleta de partículas de ar, inventado por nosso colega Constantinos Sioutas, da Escola de Engenharia Viterbi da USC, coleta partículas de ar da periferia do campus da USC como amostra aérea representativa de áreas urbanas.

Os dados experimentais mostraram que os ratos sistematicamente expostos a este material particulado acumularam maiores depósitos de proteínas chamadas beta-amilóides em seus cérebros. Em humanos, o beta-amilóide é considerado como um fator patológico da neurodegeneração e é um dos principais alvos de intervenções terapêuticas para prevenir o aparecimento da doença de Alzheimer ou retardar seu progresso. Semelhante à nossa observação epidemiológica em mulheres mais velhas, esses efeitos foram mais fortes para os camundongos fêmeas APOE4, que estão predispostos à doença de Alzheimer.

Estudos futuros

Os nossos futuros estudos analisarão se essas descobertas também se aplicam aos homens e se quaisquer drogas em desenvolvimento podem fornecer proteção contra a exposição à poluição do ar. Mais trabalho também é necessário para confirmar uma relação causal e entender como a poluição do ar entra e prejudica o cérebro.

O envelhecimento do cérebro pela exposição à poluição do ar pode começar no desenvolvimento, por isso também queremos olhar para a exposição precoce à poluição do ar em relação à doença de Alzheimer. Nós já sabemos que obesidade e diabetes são os fatores de risco de Alzheimer. Também sabemos que as crianças que moram perto das rodovias tendem a ser mais obesos, um efeito que é agravado se os adultos na casa são fumantes.

Com base em modelos de ratos existentes, pode-se prever que a exposição ao desenvolvimento da poluição do ar pode aumentar o risco de doença de Alzheimer. Esta é uma peça importante do quebra-cabeça científico que gostaríamos de entender melhor.

Poluição do ar, saúde pública e políticas

A poluição do ar não conhece fronteiras. Isso dá ao nosso estudo implicações globais que devem ser levadas a sério pelos formuladores de políticas e autoridades de saúde pública.

A Lei do Ar Limpo exige que a Agência de Proteção Ambiental desenvolva Padrões Nacionais de Qualidade do Ar Ambiente que fornecem uma margem de segurança adequada para proteger populações sensíveis, como crianças e idosos. No 2012, a EPA reforçou o padrão dos EUA para o PM2.5. No entanto, em 2015 quase 24 milhões de pessoas viviam em municípios que ainda tinham níveis de poluição de partículas durante o ano todo insalubrese mais de 41 milhões viviam em condados que experimentaram picos de poluição de curto prazo.

Estudos recentes mostraram que a prevalência de demência nos Estados Unidos diminuiu entre 2000 e 2012. No entanto, não sabemos se esta tendência está ligada às regulamentações de poluição do ar, ou se as exposições a níveis mais baixos de PM2.5 nos últimos anos ainda representam algum grau de ameaça a longo prazo para os americanos mais velhos, especialmente aqueles em risco de demência.

Se a exposição de longo prazo ao PM2.5 na verdade aumentar o risco de demência, isso implicaria que as organizações de saúde pública estão subestimando a já grande carga de doenças e os custos de assistência médica associados à poluição do ar. Por exemplo, a mais recente avaliação da Organização Mundial da Saúde a carga global de doenças causada pelo PM2.5 não inclui demência. Os níveis de poluição do ar são muito mais altos na Índia, na China e em muitos outros países em desenvolvimento do que nos níveis dos EUA.

A Organização Mundial da Saúde recomenda reduzir o PM 2.5 para uma média anual de 10 microgramas por metro cúbico. Phoenix 7777 / Wikipedia, CC BY-SA

Da mesma forma, a EPA estimado que a Lei do Ar Limpo fornecerá quase US $ XUMUM trilhões em benefícios entre 2 e 1990, em grande parte devido à redução de mortes e doenças. Se houver uma conexão entre a poluição por partículas e a demência, a Lei do Ar Limpo pode estar fornecendo benefícios ainda maiores do que a estimativa da EPA.

Os EUA Plano Nacional para Abordar a Doença de Alzheimer, que foi mandatado pela legislação promulgada em 2011, visa prevenir ou efetivamente tratar a doença de Alzheimer por 2025. Acreditamos que quaisquer medidas que prejudiquem a operação da EPA ou soltem regulamentos de ar limpo terão conseqüências não intencionais que tornarão desafiador o cumprimento dessa meta.

Sobre o autor

Caleb Finch, professor universitário da Escola Leonard Davis de Gerontologia, University of Southern California e Jiu-Chiuan Chen, Professor Associado de Medicina Preventiva, University of Southern California

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

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