Ricerche
Bambini con APOE4 esposti all'inquinamento atmosferico urbano hanno un calo cognitivo
Un nuovo studio accresce le preoccupazioni per l'impatto negativo dell'allele ε4 dell'apolipoproteina E (APOE4), il rischio genetico prevalente dell'Alzheimer, sulla cognizione, sull'olfatto, e sugli indici metabolici cerebrali, dei bambini e dei ragazzi urbani sani.
La ricerca, condotta da ricercatori delle Università di Montana di Carleton, e della Nord Carolina, e dal Centro de Ciencias de la Atmosfera, della Universidad Nacional Autónoma de México, è pubblicata sul Journal of Alzheimer.
Questi bambini sono esposti per tutta la vita a concentrazioni di inquinanti atmosferici superiori agli standard attuali degli Stati Uniti, compreso il particolato fine (PM2,5). La parte metropolitana di Città del Messico è un esempio di crescita urbana estrema e di grave inquinamento ambientale e gli 8 milioni di bambini sono involontariamente esposti a concentrazioni nocive di PM2,5 ogni giorno fin dal concepimento.
Lo studio si è concentrato sulle risposte cognitive e olfattive di bambini e ragazzi, usando la «Wechsler Intelligence Scale for Children» (WISC-R) e lo «University of Pennsylvania Smell Identification Test». I ricercatori hanno misurato tre importanti metaboliti cerebrali nell'ippocampo, del ponte di Varolio e della materia bianca dei lobi frontale e parietale, con la spettroscopia di risonanza magnetica protonica.
I portatori dell'allele ε4 dell'APOE, in confronto ai quelli con l'ε3, avevano una rapporto metabolita NAA/Cr cruciale ridotto nella sostanza bianca frontale destra e hanno mostrato dei decrementi significativi nell'attenzione e nella memoria a breve termine.
Un dato preoccupante di questo studio è stata la presenza di punteggi al di sotto della media (>10 punti) nella «Verbal and Full Scale IQ»[=Scala Quoziente Intelligenza Verbale e Completo] nei portatori del gene associato al rischio di Alzheimer di Città del Messico. I bambini con APOE4 hanno problemi a rilevare gli odori, e non riescono ad identificare l'odore del sapone, più spesso dei portatori dell'ε3. È interessante notare che questo risultato si è correlato con forza al rapporto mI/Cr dell'ippocampo sinistro, un rapporto di fondamentale importanza nei pazienti di Alzheimer.
"L'APOE ε4 ha probabilmente un ruolo nella risposta dei bambini di Città del Messico all'esposizione cumulata all'inquinamento atmosferico. Questo è importante per la salute e l'istruzione perchè, visto che i bambini di Città del Messico per lo più frequentano scuole pubbliche sottofinanziate che non li aiutano nello sviluppo delle competenze e delle funzioni esecutive e non costruiscono riserve cognitive, la differenza di QI superiore a 10 punti probabilmente avrà un impatto negativo sulle questioni accademiche e sociali, compreso il bullismo e la delinquenza adolescenziale", hanno scritto gli investigatori Lilian Calderon-Garcidueňas, MD, PhD, del Centro per le Neuroscienze Strutturali e Funzionali dell'Università del Montana, e Amedeo D'Angiulli, PhD, del Dipartimento di Neuroscienze dell'Università Carleton.
"I risultati si aggiungono ai dati crescenti che suggeriscono che i portatori dell'allele ε4 dell'APOE potrebbero avere un rischio maggiore di sviluppare presto l'AD se risiedono in un ambiente urbano inquinato", ha aggiunto la dott.ssa Calderon-Garcidueňas.
Gli autori sostengono che le esposizioni prolungate all'inquinamento atmosferico urbano provocano sotto-prestazioni cognitive e cambiamenti cerebrali metabolici che riflettono alterazioni gliali e neuronali. Gli effetti combinati della residenza in una città altamente inquinata e la presenza di APOE ε4 potrebbe portare ad una accelerazione dei cambiamenti neurodegenerativi.
L'inquinamento atmosferico è un problema di salute pubblica serio e l'esposizione a concentrazioni di inquinanti atmosferici pari o superiori agli standard attuali sono stati collegati a neuroinfiammazione e neuropatologia. Nei soli Stati Uniti, 200 milioni di persone vivono in zone in cui le sostanze inquinanti come l'ozono e le polveri sottili superano gli standard. Ci sono significative associazioni tra l'esposizione al particolato e un aumento della mortalità a causa di ictus ed eventi cardiovascolari e respiratori. Il problema dei bambini che vivono in megalopoli come Città del Messico è molto peggiore.
C'è l'urgente bisogno di concentrarsi di più sull'APOE ε4 e sulle interazioni dell'inquinamento atmosferico che impattano sul cervello dei bambini, e le loro risposte potrebbero suggerire nuovi percorsi per la prevenzione dell'Alzheimer.
Gli autori concludono dicendo: "Abbiamo una finestra di 50 anni tra il tempo che i bambini urbani sperimentano gli effetti negativi che stiamo descrivendo qui, e quando presenteranno il decadimento cognitivo lieve e la demenza. L'APOE ε4, il fattore di rischio genetico più diffuso per l'AD, è stato poco studiato nei bambini e negli adolescenti. Abbiamo bisogno di supporto per studiare le attuali evidenze cliniche pediatriche e di imaging nei bambini fortemente esposti delle aree urbane. I nostri sforzi devono essere volti a identificare e mitigare i fattori ambientali che influenzano l'Alzheimer".
Fonte: IOS Press BV (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Lilian Calderon-Garcidueňas, Antonieta Mora-Tiscareňo, Maricela Franco-Lira, Hongtu Zhu, Zhaohua Lu, Edelmira Solorio, Ricardo Torres-Jardón and Amedeo D’Angiulli. Decreases in Short Term Memory, IQ, and Altered Brain Metabolic Ratios in Urban Apolipoprotein ε 4 Children Exposed to Air Pollution. Journal of Alzheimer's Disease, February 2015 DOI: 10.3233/JAD-142685
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