Загрязнение мелкими частицами состоит из микроскопических частиц химикатов, дыма, пыли и других загрязняющих веществ, взвешенных в воздухе. Они не больше 2.5 микрометров, что в 30 раз меньше ширины человеческого волоса.
«Меньший объем мозга является известным фактором риска развития деменции и болезни Альцгеймера, но вопрос о том, влияет ли загрязнение воздуха на структуру мозга, все еще исследуется», – сказала автор исследования Дайана Юнан, доктор философии.D., Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе. «Наше исследование показало, что женщины в возрасте от 70 до 80 лет, которые подвергались более высокому уровню загрязнения воздуха, имели повышенный риск изменений мозга, связанных с болезнью Альцгеймера, в течение пяти лет. Наши исследования показывают, что эти токсины могут нарушать структуру мозга или связи в сети нервных клеток мозга, способствуя прогрессированию болезни."
В исследовании приняли участие 712 женщин со средним возрастом 78 лет, у которых на момент начала исследования не было деменции. Участники предоставили истории болезни, а также информацию о расе / этнической принадлежности, образовании, занятости, употреблении алкоголя, курении и физической активности.
Все женщины прошли МРТ головного мозга в начале исследования и пятью годами позже.
Исследователи использовали адреса проживания каждого участника, чтобы определить их среднее воздействие загрязнения воздуха за три года до первого МРТ. Затем они разделили участников на четыре равные группы. Самая низкая группа подвергалась воздействию в среднем от 7 до 10 микрограммов мелких частиц загрязнения на кубический метр воздуха (μг / м3).
Самая высокая группа подвергалась воздействию в среднем от 13 до 19 человек μг / м3. U.S. Агентство по охране окружающей среды (EPA) считает среднегодовое воздействие до 12 μг / м3, чтобы быть в безопасности.
Исследователи использовали инструмент машинного обучения для измерения признаков болезни Альцгеймера в головном мозге, инструмент, который был обучен определять закономерности сжатия мозга, характерные для повышенного риска болезни Альцгеймера, путем считывания снимков мозга людей с этим заболеванием.
МРТ-сканирование мозга участников в начале исследования и пять лет спустя им присваивались баллы, основанные на том, насколько они были похожи на паттерны болезни Альцгеймера, выявленные с помощью инструмента машинного обучения, в частности, изменения мозга в регионах, которые оказались уязвимыми для болезни Альцгеймера. Баллы варьировались от нуля до единицы, более высокие баллы указывают на большее количество изменений в мозге.
В целом оценка женщин изменилась с 0.28 в начале исследования до 0.44 пять лет спустя.
За каждые 3 μг / м3 увеличения уровней воздействия загрязнения воздуха, исследователи обнаружили более широкий диапазон оценок между двумя сканированиями и среднее увеличение на 0.03, демонстрируя большую степень сокращения мозга за пять лет, что эквивалентно увеличению риска болезни Альцгеймера на 24%.
Увеличение осталось неизменным даже с поправкой на возраст, образование, занятость, сердечно-сосудистые заболевания, высокое кровяное давление, физическую активность и другие факторы, которые могут повлиять на сокращение мозга.
«Наши результаты имеют важное значение для общественного здравоохранения, потому что мы не только обнаружили уменьшение размеров мозга у женщин, подвергшихся более высокому уровню загрязнения воздуха, мы также обнаружили его у женщин, подвергшихся воздействию более низких уровней загрязнения воздуха, чем те, которые Агентство по охране окружающей среды считает безопасными», – сказал Юнан. "Несмотря на то, что необходимы дополнительные исследования, федеральные усилия по ужесточению стандартов воздействия загрязнения воздуха в будущем могут помочь снизить риск болезни Альцгеймера у наших пожилых людей."
Ограничения исследования заключаются в том, что оно рассматривало только мозг пожилых женщин, поэтому результаты могут быть разными для мужчин или более молодых женщин. Он также изучал только региональное загрязнение мелкодисперсными частицами, а не другие источники загрязнения, такие как выбросы транспортных средств.
Исследователи также не смогли оценить подверженность участников загрязнению мелкими частицами в среднем и молодом возрасте из-за отсутствия общенациональных данных за эти годы.