Vliv znečištěného ovzduší na hromadění železa v mozku a neurodegenerativní onemocnění
Shoda panuje na tom, že znečištění ovzduší zvyšuje úmrtnost v pozdním věku, a to především skrze zvýšení chronického zánětu v exponovaných tkáních plic. Nový výzkum naznačuje, že vdechování železa z polétavých částic může přispívat k věkem podmíněnému nárůstu železa v mozku, a tím způsobovat patologické změny.
Přenos železa z ovzduší do mozku
Vědci prokázali, že k tomuto přenosu železa z látek znečišťujících ovzduší do mozku může docházet u myší. Otázkou (jako obvykle) zůstává, zda je u lidí velikost tohoto efektu dostatečně významná ve srovnání se zánětlivými důsledky znečištění ovzduší.
Souvislost nadbytku železa a znečištění ovzduší s neurodegenerativními poruchami
Nadbytek železa v mozku i expozice znečištěnému ovzduší jsou spojeny se zvýšeným rizikem několika neurodegenerativních poruch. Železo (Fe) je redoxně aktivní kov, který je hojně přítomen ve znečištěném ovzduší a jeho koncentrace je ještě vyšší v systémech podzemních drah v USA. Expozice znečištěnému ovzduší a souvisejícím kontaminantům, jako je železo, jsou celoživotní a mohly by proto přispívat ke zvýšenému obsahu železa v mozku pozorovanému u neurodegenerativních onemocnění, zejména prostřednictvím čichového vstřebávání ultrajemných částic.
Experiment s myšmi a pozorované dopady
Tyto studie testovaly hypotézy, že exogenně generované nanočástice oxidu železa by se mohly dostat do mozku po vdechování a vyvolat neurotoxické účinky odpovídající neurodegenerativním onemocněním a poruchám u dospělých myší kmene C57/Bl6J. Myši byly vystaveny inhalaci nanočástic železa v koncentraci podobné těm, které se nacházejí v podzemních systémech metra (~150 µg/m3) po dobu 20 dnů.
Zdá se, že vdechované nanočástice oxidu železa vedly k jejich vstřebávání do čichového bulbu. U samic vystavených železu byly pozorovány charakteristiky podobné Alzheimerově chorobě (AD), včetně zvýšené difuzivity čichového bulbu, zhoršené paměti a zvýšené akumulace celkového a fosforylovaného tau proteinu. Hladiny celkového tau proteinu v hippocampu významně korelovaly se zvýšeným počtem chyb v testu radiálního bludiště. U samců vystavených železu byl zaznamenán zvýšený objem substantia nigra pars compacta, oblasti kritické pro motorické poruchy pozorované u Parkinsonovy choroby (PD), ve spojení se sníženým objemem trojklanného nervu a optického traktu a chiasmatu.
Celá studie je k dispozici na https://doi.org/10.1186/s12989-025-00622-z.