Simple Science

Hochmoderne Wissenschaft einfach erklärt

# Gesundheitswissenschaften# Epidemiologi

Verbindung zwischen Verkehrsverschmutzung und Alzheimer-Krankheit

Forschung verbindet PM2.5-Exposition durch Verkehr mit dem Risiko für Alzheimer.

― 6 min Lesedauer


VerkehrsverschmutzungVerkehrsverschmutzungbedroht dieGehirngesundheitAlzheimer.mit einem erhöhten Risiko fürLuftverschmutzung steht im Zusammenhang
Inhaltsverzeichnis

Verkehrsbedingte Luftverschmutzung (TRAP) ist ein ernstes Problem für die öffentliche Gesundheit. Ein Hauptbestandteil dieser Verschmutzung ist Feinstaub (PM2.5). Dieser winzige Schadstoff stammt hauptsächlich aus Autoabgasen, Reifenabrieb, Bremsstaub und Staub, der von Strassen aufgewirbelt wird. Forschungen zeigen, dass PM2.5 aus dem Verkehr giftiger ist als PM2.5 aus natürlichen Quellen. Es kann gesundheitliche Probleme verursachen, sogar das Gehirn betreffen und zu Krankheiten wie Demenz und Alzheimer führen.

Verstehen der Alzheimer-Krankheit

Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form von Demenz. Sie ist geprägt von zwei Hauptproblemen im Gehirn: der Ansammlung von Beta-Amyloid-Plaques ausserhalb bestimmter Gehirnzellen und verknäuelten Tau-Proteinen innerhalb dieser Zellen. In den USA wird erwartet, dass Millionen von Menschen in den kommenden Jahren an Alzheimer erkranken, was zu hohen medizinischen Kosten führt. Mit der steigenden Zahl an Alzheimer-Fällen gibt es zunehmende Bemühungen, Wege zur Prävention der Krankheit zu finden, einschliesslich der Betrachtung von Faktoren, die wir ändern können, wie die Exposition gegenüber PM2.5.

Wie PM2.5 das Gehirn beeinflusst

Forschungen deuten darauf hin, dass PM2.5 ins Gehirn eindringen kann und möglicherweise die Entwicklung von Alzheimer beschleunigt, durch Prozesse wie Entzündungen und oxidativen Stress. Diese Auswirkungen könnten zur Ansammlung von Beta-Amyloid führen. Einige Studien zeigen, dass Änderungen in der DNA-Methylierung (die Hinzufügung einer kleinen chemischen Gruppe zu DNA, die beeinflusst, wie Gene exprimiert werden) eine Verbindung zwischen PM2.5-Exposition und Anzeichen von Alzheimer herstellen könnten. Allerdings haben sich die meisten Studien bisher auf Blutproben konzentriert, nicht auf Gehirngewebe.

Bedarf an mehr Forschung

Während Änderungen in der DNA-Methylierung mit PM2.5 im Blut in Verbindung gebracht wurden, gibt es wenig Forschung zu dieser Verbindung im menschlichen Gehirngewebe. Einige Studien an Tieren und Zellen haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber Verschmutzung die DNA-Methylierung im Gehirn beeinflussen kann, aber wir brauchen humanmedizinische Studien, um diese Ergebnisse zu bestätigen und zu verstehen, wie sie mit Alzheimer zusammenhängen.

Ziele der Studie

Diese Studie wollte die Verbindungen zwischen PM2.5-Exposition, Veränderungen der DNA-Methylierung und Alzheimer in Gehirngewebe von verstorbenen Spendern untersuchen. Die Forschung konzentrierte sich darauf, zu prüfen, ob Veränderungen der DNA-Methylierung in bestimmten Gehirnbereichen helfen könnten, die schädlichen Auswirkungen einer langfristigen Exposition gegenüber PM2.5 auf Alzheimer-bezogene Anzeichen zu erklären.

Studiendesign

Teilnehmer wurden aus einer Gehirnbank rekrutiert, die der Alzheimer-Forschung gewidmet ist. Spender wurden anhand bestimmter Kriterien ausgewählt, wie z.B. Alter beim Tod und Verfügbarkeit von Luftqualitätsdaten. Insgesamt wurden 159 Proben auf Veränderungen der DNA-Methylierung untersucht. Die Studie umfasste auch eine Bewertung der Gehirnpathologie, um nach Anzeichen von Alzheimer zu suchen.

Analyse des Gehirngewebes

Forscher untersuchten Gehirngewebe auf Anzeichen von Alzheimer mittels etablierter Methoden. Sie suchten nach spezifischen Markern, die den Grad der Alzheimer-Pathologie anzeigen, was hilft, das Ausmass der Krankheit bei jedem Spender zu verstehen.

Messung der Luftverschmutzung

Um die Auswirkungen der PM2.5-Exposition über die Zeit zu verstehen, schätzten die Forscher die Verschmutzungsniveaus in den Gebieten, in denen die Spender lebten. Sie sammelten Daten für die Jahre vor dem Tod der Spender. Dieser detaillierte Ansatz ermöglichte es ihnen, ein klareres Bild davon zu bekommen, wie lange und wie viel jeder Spender verkehrsbedingter Luftverschmutzung ausgesetzt war.

Bewertung der DNA-Methylierung

Nach der Sammlung und Analyse der Gehirngewebesamples massen die Forscher die Veränderungen in der DNA-Methylierung mithilfe fortschrittlicher Labortechniken. Sie suchten nach Mustern, wie DNA in den verschiedenen Proben modifiziert wurde.

Identifizierung von Kovariaten

Eine Vielzahl von Faktoren, die die Ergebnisse beeinflussen könnten, wurde sorgfältig berücksichtigt. Dazu gehörten demografische Informationen wie Alter, Rasse und Bildungsniveau sowie genetische Faktoren. Die Berücksichtigung dieser Variablen sorgt dafür, dass die Ergebnisse der Studie so genau wie möglich sind.

Statistische Analyse

Die Forscher verwendeten statistische Methoden, um Muster in den Daten zu identifizieren. Sie prüften auf Zusammenhänge zwischen PM2.5-Exposition und Änderungen in der DNA-Methylierung sowie auf den potenziellen Einfluss auf Alzheimer-Marker.

Wichtige Ergebnisse

Die Studie fand zwei spezifische DNA-Stellen, die konstant mit PM2.5-Exposition verknüpft waren. Diese Stellen zeigten jedoch zunächst keine klare Verbindung zu Alzheimer-Pathologiemarkern. Dennoch identifizierte die Studie andere DNA-Stellen, die potenzielle Vermittler zwischen PM2.5-Exposition und Alzheimer-Markern sein könnten.

Bedeutung für das Verständnis von Alzheimer

Die Ergebnisse legen nahe, dass PM2.5-Exposition zu Veränderungen in der DNA führen könnte, die das Risiko für die Entwicklung von Alzheimer beeinflussen. Bestimmte Gene, die mit Entzündungen und neurodegeneration in Verbindung stehen, wurden in der Studie als potenziell relevant für die Verbindung zwischen Luftverschmutzung und Alzheimer hervorgehoben.

Zukunftsperspektiven

Es ist mehr Forschung notwendig, um diese Ergebnisse zu bestätigen und zu untersuchen, wie PM2.5-Exposition zur Entwicklung von Alzheimer beitragen könnte. Zukünftige Studien sollten darauf abzielen, vielfältige Populationen einzubeziehen und zu untersuchen, wie frühe Exposition gegenüber Verschmutzung die Gehirngesundheit beeinflussen könnte.

Fazit

Zusammenfassend bietet diese Studie Einblicke in eine besorgniserregende Verbindung zwischen verkehrsbedingter Luftverschmutzung und Veränderungen im Gehirn, die zur Alzheimer-Krankheit beitragen können. Indem diese Zusammenhänge besser verstanden werden, können Forscher an Präventionsstrategien arbeiten, die modifizierbare Risikofaktoren wie Luftverschmutzung angehen. Die Hoffnung ist, effektive Wege zu finden, um die Belastung durch Alzheimer durch umweltbezogene Interventionen zu reduzieren.

Bedeutung der öffentlichen Wahrnehmung

Zu verstehen, wie Luftverschmutzung die Gesundheit beeinflusst, ist wichtig für die Öffentlichkeit und Entscheidungsträger. Das Bewusstsein darüber, wie Umweltfaktoren die Gehirngesundheit beeinflussen können, kann politische Veränderungen anstossen, um die Luftqualität zu verbessern und letztendlich das Risiko von Krankheiten wie Alzheimer zu senken. Aufklärung und Advocacy sind notwendig, um sauberere, gesündere Umgebungen zu fördern, insbesondere in städtischen Gebieten, wo verkehrsbedingte Verschmutzung weit verbreitet ist.

Aufruf zum Handeln

Engagement von Gemeinschaften, Forschern und Politikern ist entscheidend, um die Risiken, die von verkehrsbedingter Luftverschmutzung ausgehen, zu adressieren. Gemeinsame Anstrengungen können zu besseren Vorschriften zur Luftqualität und gesünderen Lebensbedingungen führen, die der Gesundheit aller zugutekommen, insbesondere der verletzlichen Bevölkerungsgruppen, die ein höheres Risiko für neurologische Erkrankungen haben.

Originalquelle

Titel: Differential DNA Methylation in the Brain as Potential Mediator of the Association between Traffic-related PM2.5 and Neuropathology Markers of Alzheimer's Disease

Zusammenfassung: INTRODUCTIONGrowing evidence indicates fine particulate matter (PM2.5) as risk factor for Alzheimers disease (AD), but the underlying mechanisms have been insufficiently investigated. We hypothesized differential DNA methylation (DNAm) in brain tissue as potential mediator of this association. METHODSWe assessed genome-wide DNAm (Illumina EPIC BeadChips) in prefrontal cortex tissue and three AD-related neuropathological markers (Braak stage, CERAD, ABC score) for 159 donors, and estimated donors residential traffic-related PM2.5 exposure 1, 3 and 5 years prior to death. We used a combination of the Meet-in-the-Middle approach, high-dimensional mediation analysis, and causal mediation analysis to identify potential mediating CpGs. RESULTSPM2.5 was significantly associated with differential DNAm at cg25433380 and cg10495669. Twenty-six CpG sites were identified as mediators of the association between PM2.5 exposure and neuropathology markers, several located in genes related to neuroinflammation. DISCUSSIONOur findings suggest differential DNAm related to neuroinflammation mediates the association between traffic-related PM2.5 and AD.

Autoren: Anke Huels, Z. Li, D. Liang, S. Ebelt, M. Gearing, M. S. Kobor, C. Konwar, J. L. Maclsaac, K. Dever, A. Wingo, A. Levey, J. J. Lah, T. Wingo

Letzte Aktualisierung: 2023-06-30 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.30.23292085

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.30.23292085.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an medrxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

Mehr von den Autoren

Ähnliche Artikel