Conexão entre Poluição do Trânsito e Doença de Alzheimer
Pesquisas ligam a exposição ao PM2.5 do tráfego ao risco de Alzheimer.
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Índice
A poluição do ar relacionada ao tráfego (TRAP) é um problema sério para a saúde pública. Um dos principais elementos nocivos dessa poluição é o material particulado fino (PM2.5). Esse poluente minúsculo vem principalmente da fumaça dos carros, desgaste dos pneus, poeira dos freios e poeira levantada das estradas. Pesquisas mostram que o PM2.5 vindo do tráfego é mais tóxico que o PM2.5 de fontes naturais. Ele pode causar problemas de saúde, até afetando o cérebro e levando a doenças como demência e Alzheimer.
Entendendo a Doença de Alzheimer
A doença de Alzheimer é a forma mais comum de demência. É marcada por dois problemas principais no cérebro: o acúmulo de placas de beta-amiloide fora de algumas células cerebrais e a formação de proteínas tau emaranhadas dentro dessas células. Nos Estados Unidos, milhões de pessoas devem desenvolver Alzheimer nos próximos anos, gerando altos custos médicos. Com o aumento dos casos, há um esforço crescente para encontrar maneiras de prevenir a doença, incluindo a análise de fatores que podemos mudar, como a exposição ao PM2.5.
Como o PM2.5 Afeta o Cérebro
Pesquisas sugerem que o PM2.5 pode entrar no cérebro e acelerar o desenvolvimento da Alzheimer por meio de processos como inflamação e estresse oxidativo. Esses efeitos podem levar ao acúmulo de beta-amiloide. Alguns estudos mostram que mudanças na Metilação do DNA (adição de um grupo químico pequeno ao DNA que afeta como os genes são expressos) podem conectar a exposição ao PM2.5 aos sinais de Alzheimer. No entanto, a maioria dos estudos até agora focou em amostras de sangue, não em Tecido Cerebral.
A Necessidade de Mais Pesquisa
Embora mudanças na metilação do DNA tenham sido ligadas ao PM2.5 no sangue, há poucas pesquisas sobre essa conexão no tecido cerebral humano. Algumas pesquisas em animais e células mostraram que a exposição à poluição pode impactar a metilação do DNA no cérebro, mas precisamos de estudos humanos para confirmar essas descobertas e entender como elas se relacionam com Alzheimer.
Objetivos do Estudo
Este estudo teve como objetivo explorar as conexões entre a exposição ao PM2.5, mudanças na metilação do DNA e a doença de Alzheimer em tecido cerebral de doadores que já faleceram. A pesquisa focou em examinar se mudanças na metilação do DNA em áreas específicas do cérebro poderiam ajudar a explicar os efeitos nocivos da exposição prolongada ao PM2.5 nos sinais relacionados à Alzheimer.
Design do Estudo
Os participantes foram recrutados de um banco de cérebros dedicado à pesquisa sobre Alzheimer. Os doadores foram escolhidos com base em certos critérios, como idade na morte e disponibilidade de dados sobre qualidade do ar. Um total de 159 amostras foi investigado para mudanças na metilação do DNA. O estudo também incluiu uma avaliação da patologia cerebral, buscando sinais de Alzheimer.
Analisando o Tecido Cerebral
Os pesquisadores examinaram os tecidos cerebrais em busca de sinais de Alzheimer usando métodos estabelecidos. Eles procuraram marcadores específicos que indicam o nível da patologia de Alzheimer, o que ajuda a entender a extensão da doença em cada doador.
Medindo a Poluição do Ar
Para entender o impacto da exposição ao PM2.5 ao longo do tempo, os pesquisadores estimaram os níveis de poluição nas áreas onde os doadores viviam. Eles coletaram dados para os anos que antecederam a morte dos doadores. Essa abordagem detalhada permitiu obter uma imagem mais clara de quanto tempo e quanto cada doador foi exposto à poluição do ar relacionada ao tráfego.
Avaliando a Metilação do DNA
Após coletar e analisar as amostras de tecido cerebral, os pesquisadores mediram as mudanças na metilação do DNA usando técnicas de laboratório avançadas. Eles procuraram padrões de como o DNA foi modificado entre as diferentes amostras.
Identificando Covariáveis
Uma variedade de fatores que poderiam influenciar os resultados foi cuidadosamente considerada. Isso incluiu informações demográficas como idade, raça e nível de educação, junto com fatores genéticos. Acompanhando essas variáveis, garantimos que os resultados do estudo sejam o mais precisos possível.
Análise Estatística
Os pesquisadores usaram métodos estatísticos para identificar padrões nos dados. Eles verificaram associações entre a exposição ao PM2.5 e as alterações na metilação do DNA, além do potencial impacto nos marcadores de Alzheimer.
Principais Descobertas
O estudo encontrou dois sites específicos de DNA que estavam consistentemente ligados à exposição ao PM2.5. No entanto, esses sites inicialmente não mostraram uma conexão clara com os marcadores de patologia de Alzheimer. Mesmo assim, o estudo identificou outros sites de DNA que poderiam ser mediadores potenciais entre a exposição ao PM2.5 e os marcadores da doença de Alzheimer.
Implicações para Compreender o Alzheimer
As descobertas sugerem que a exposição ao PM2.5 pode levar a mudanças no DNA que poderiam influenciar o risco de desenvolver Alzheimer. Certos genes associados à inflamação e neurodegeneração foram destacados no estudo como potencialmente relevantes para a conexão entre poluição do ar e a doença de Alzheimer.
Direções Futuras
Mais pesquisas são necessárias para confirmar essas descobertas e explorar como a exposição ao PM2.5 pode contribuir para o desenvolvimento do Alzheimer. Estudos futuros devem incluir populações diversas e investigar como a exposição precoce à poluição pode afetar a saúde do cérebro.
Conclusão
Em conclusão, este estudo ilumina uma ligação preocupante entre a poluição do ar relacionada ao tráfego e mudanças no cérebro que podem contribuir para a doença de Alzheimer. Ao entender melhor essas conexões, os pesquisadores podem trabalhar em estratégias de prevenção que abordem fatores de risco modificáveis, como a poluição do ar. A esperança é encontrar maneiras eficazes de reduzir a carga da doença de Alzheimer por meio de intervenções ambientais.
Importância da Conscientização Pública
Entender o impacto da poluição do ar na saúde é essencial para o público e os formuladores de políticas. A conscientização sobre como fatores ambientais podem afetar a saúde do cérebro pode impulsionar mudanças nas políticas para melhorar a qualidade do ar e, por fim, reduzir o risco de doenças como Alzheimer. Educação e defesa são necessárias para promover ambientes mais limpos e saudáveis, especialmente em áreas urbanas onde a poluição relacionada ao tráfego é prevalente.
Chamada à Ação
A participação de comunidades, pesquisadores e formuladores de políticas é crucial para enfrentar os riscos impostos pela poluição do ar relacionada ao tráfego. Esforços colaborativos podem levar a melhores regulamentações de qualidade do ar e condições de vida mais saudáveis que beneficiem a saúde de todos, especialmente as populações vulneráveis que estão em maior risco de doenças neurológicas.
Título: Differential DNA Methylation in the Brain as Potential Mediator of the Association between Traffic-related PM2.5 and Neuropathology Markers of Alzheimer's Disease
Resumo: 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.
Autores: 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
Última atualização: 2023-06-30 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.30.23292085
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.30.23292085.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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