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Ricerche

Evidenze di Alzheimer, Parkinson e SLA nel cervello di giovani esposti all'aria inquinata

Mexico City pollutionL'inquinamento dell'aria sopra Città del Messico.

I ricercatori che hanno esaminato il tronco encefalico di bambini e giovani adulti esposti da tutta la vita all'inquinamento atmosferico di Città del Messico, hanno trovato evidenze allarmanti di danni.


Studi precedenti avevano collegato l'esposizione al particolato fine atmosferico al morbo di Alzheimer (MA), e i ricercatori hanno trovato nanoparticelle derivate dall'inquinamento dell'aria anche nella corteccia frontale del cervello.


Ma dopo aver esaminato il tronco encefalico di 186 giovani residenti di Città del Messico da 11 mesi a 27 anni di età, i ricercatori, che comprendevano la prof.ssa Barbara Maher della Lancaster University, hanno rilevato marcatori non solo del MA, ma anche del Parkinson e delle malattie del motoneurone (MND).


Questi marcatori di malattia si sono abbinati alla presenza di piccole nanoparticelle caratteristiche all'interno del tronco encefalico; il loro aspetto e composizione indicano che probabilmente provengono dall'inquinamento dei veicoli. Questo ha portato i ricercatori a concludere che l'inquinamento atmosferico di questa natura - sia inalato che ingerito - mette le persone a rischio di un danno neurologico potenziale.


Il tronco encefalico è la parte posteriore del cervello che regola il sistema nervoso centrale, controlla i ritmi del cuore e del respiro, e il modo in cui percepiamo la posizione e il movimento del nostro corpo, come, ad esempio, il senso di equilibrio.


La prof.ssa Maher ha detto:

“Non solo il tronco encefalico dei giovani studiati mostra i 'segni distintivi neuropatologici' del MA, del Parkinson e del MND, ma in tale area avevano anche alte concentrazioni di nanoparticelle ricche di ferro, alluminio e titanio, specificamente nella substantia nigra e nel cervelletto.

“Le nanoparticelle ricche di ferro e di alluminio presenti nel tronco cerebrale sono sorprendentemente simili a quelle che nascono dalla combustione e dall'attrito nell'inquinamento atmosferico (dai motori e dai sistemi di frenatura).

“Le particelle ricche di titanio nel cervello erano differenti, particolarmente aghiformi nella forma; particelle simili sono state osservate nelle cellule nervose della parete intestinale, suggerendo che queste particelle raggiungono il cervello dopo essere state ingerite ed escono dall'intestino attraverso le cellule nervose che collegano il tronco encefalico con il sistema digestivo”.


Le ‘caratteristiche neuropatologiche’ trovate anche nel bambino più piccolo (11 mesi) includevano proliferazione delle cellule nervose e placche / grovigli formati da proteine ​​mal ripiegate nel cervello. I danni alla substantia nigra sono collegati direttamente con lo sviluppo del Parkinson in età avanzata.


Era anche evidente il mal ripiegamento delle proteine, legato in precedenza alla MND, suggerendo la condivisione di meccanismi causali, percorsi di formazione, aggregazione e propagazione di queste proteine ​​anomale. L'unica cosa comune a tutti i giovani esaminati nello studio era la loro esposizione a livelli elevati di particolato atmosferico.


La prof.ssa Maher dice che le associazioni tra la presenza di danni alle cellule e ai loro singoli componenti - in particolare i mitocondri (cruciali per generare energia, e per la segnalazione tra le cellule) - e queste nanoparticelle ricche di metalli, sono una ‘pistola fumante’.


Tali particelle ricche di metalli possono causare infiammazione e anche agire come catalizzatori per la formazione eccessiva di specie reattive dell'ossigeno, che sono note per causare stress ossidativo e infine morte dei neuroni. E' cruciale che il tronco encefalico degli individui di controllo, appaiati per età e per sesso che vivevano in zone a basso inquinamento, non hanno evidenziato la patologia neurodegenerativa vista nei giovani residenti a Città del Messico.


Questi nuovi risultati mostrano che le nanoparticelle ricche di metalli derivate dall'inquinamento possono raggiungere il tronco cerebrale sia per inalazione che per deglutizione, e che sono associate a danni ai componenti principali delle cellule nervose nel tronco cerebrale, compresa la substantia nigra.


Anche in questi giovani residenti di Città del Messico, è già evidente il tipo di danni neurologici associati con MA, Parkinson e malattie del motoneurone. Questi dati indicano la possibilità di una pandemia di malattie neurologiche nelle città ad alto inquinamento in tutto il mondo, mentre le persone vivono di più, e di sintomi pieni di sviluppo precoce di danni neurologici cronici.


La prof.ssa Barbara Maher ha detto:

"È fondamentale capire i legami tra le nanoparticelle che respiriamo o deglutiamo e l'impatto che queste particelle ricche di metalli avranno sulle diverse aree del cervello.

“Diverse persone hanno diversi livelli di vulnerabilità a tale esposizione al particolato, ma i nostri nuovi risultati indicano che gli inquinanti atmosferici a cui sei esposto, quello che inali e deglutisci, sono davvero significativi nello sviluppo dei danni neurologici.

“Con questo in mente, diventa cruciale e urgente controllare le fonti di nanoparticolato dell'inquinamento atmosferico”

 

 

 


Fonte: Lancaster University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Lilian Calderón-Garcidueñas, Angélica González-Maciel, Rafael Reynoso-Robles, Jessica Hammond, Randy Kulesza, Ingolf Lachmann, Ricardo Torres-Jardón, Partha S. Mukherjee, Barbara A. Maher. Quadruple abnormal protein aggregates in brainstem pathology and exogenous metal-rich magnetic nanoparticles (and engineered Ti-rich nanorods). The substantia nigrae is a very early target in young urbanites and the gastrointestinal tract a key brainstem . Environmental Research, 2020, DOI

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