Untersuchen, wie sich Umweltverschmutzung auf das Gehirn auswirken kann
Eine Verringerung des Geruchssinns geht bestimmten neurologischen Zuständen voraus, und es hat sich gezeigt, dass Verschmutzung das Risiko für diese Krankheiten erhöht. Eine neue Studie versucht, diese Ergebnisse miteinander zu verknüpfen.
Im Laufe der Jahre haben Forscher begonnen, Zusammenhänge zwischen Umweltverschmutzung und neurologischen Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer zu erkennen
Obwohl immer mehr Beweise vorliegen, haben Wissenschaftler noch nicht herausgefunden, wie sich Partikel in der Luft auf das Gehirn auswirken könnten.
Kürzlich untersuchten Forscher der Penn State University, PA, mögliche Zusammenhänge zwischen Umweltverschmutzung, unserem Geruchssinn und neurologischen Erkrankungen.
Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse Anfang dieser Woche in der Zeitschrift eLife.
Zur Untersuchung interessierten sich die Forscher insbesondere für den Fluss von Liquor cerebrospinalis (CSF).
CSF ist eine Flüssigkeit, die das Zentralnervensystem (ZNS) umgibt, das das Gehirn und das Rückenmark umfasst. Klassischerweise wurde angenommen, dass es als Puffer fungiert, der das ZNS schützt, aber im Laufe der Zeit haben Wissenschaftler mehr Rollen entdeckt.
Prof. Patrick Drew, einer der Autoren der Studie, erklärt: „Es wird immer mehr erkannt, dass es nicht nur das Gehirn abfedert, sondern auch Material aus dem Bereich des Gehirns und der Wirbelsäule übertragen kann.“
Die Rolle von CFS bei Krankheiten
Die Forscher interessieren sich zunehmend für die Rolle des CSF bei der Abfallbeseitigung und dessen Fluss im ZNS. Bisher ist den Forschern nicht klar, wie die Produktion und der Abfluss von CFS gesteuert werden.
Neurologische Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer sind durch den Aufbau fehlerhafter oder unförmiger Proteine gekennzeichnet. Vielleicht könnte die CSF-Freigabe eine Rolle spielen.
Die Wissenschaftler wollten verstehen, wie die Luftverschmutzung, die wir atmen, den Liquor beeinflusst und daher die Sammlung im Gehirn verweigert. aber wie würden luftgetragene Verbindungen den Liquor erreichen?
Ein anderer Autor der Studie, der Doktorand Jordan N. Norwood, erklärt seinen ersten Hinweis: „Ich habe versucht, Cerebrospinalflüssigkeit mit einem Farbstoff für ein anderes Experiment zu kennzeichnen. Wir haben gesehen, wie diese gefärbte Liquor cerebrospinalis durch die Nase abfloss. “
Obwohl überraschend, war Norwood nicht die erste Person, die spekuliert hat, dass CSF das Gehirn durch die Nase verlassen könnte. Als er alte Forschungsarbeiten durchblätterte, gab es einige Hinweise auf diese Möglichkeit.
Die Wissenschaftler stellten auch fest, dass Forscher bereits gezeigt haben, dass ein reduzierter Geruchssinn manchmal ein frühes Zeichen für neurologische Zustände ist. Zum Beispiel eine Studie veröffentlicht in Neurologie schlussfolgerte, dass eine schlechte Leistung bei einem Geruchsidentifikationstest eines Tages ein nützlicher Weg sein könnte, um Alzheimer vorherzusagen, bevor die klassischen Symptome auftreten.
Sinnesnerven zerstören
Zur weiteren Untersuchung zerstörten die Forscher die olfaktorischen sensorischen Nerven bei Mäusen mit Zinksulfat. Interessanterweise sind diese Nerven der einzige Teil des ZNS von Säugetieren, der in direkten Kontakt mit der äußeren Umgebung kommt.
Wie erwartet wurde durch die Zerstörung dieser sensorischen Nerven die Geruchsfähigkeit der Mäuse beeinträchtigt. Außerdem wurde der CSF-Fluss aus der Nase „stark reduziert“. Die Forscher untersuchten dann, ob dies Auswirkungen auf die Mäuse hatte.
Laut Prof. Drew "machen Tiere und Menschen ständig Liquor. Wenn es also nicht ausgeht, steigt der Druck, aber wir haben festgestellt, dass der Druck nicht gestiegen ist, nachdem der Fluss aus der Nase aufgehört hat."
Die Autoren glauben, dass das System auf andere Weise kompensieren muss; Vielleicht nimmt ein anderer Weg die Lücke auf. Zum Beispiel könnte das glymphatische System, das die Gehirnversion des Lymphsystems ist, eine Rolle spielen.
Alternativ könnte der Körper weniger Liquor produzieren, um einen Druckanstieg im ZNS zu vermeiden.
Unter Berücksichtigung all dieser Ergebnisse stellen die Forscher die Hypothese auf, dass Verschmutzung im Laufe der Zeit die olfaktorischen sensorischen Neuronen schädigt. Dies führt zu einer Änderung des Flusses oder der Produktion von CSF. Da CSF für die Beseitigung von Stoffwechselabfällen aus dem ZNS von entscheidender Bedeutung ist, spielt dies eine Rolle bei der Entwicklung neurologischer Erkrankungen. Die Autoren schreiben:
"[R] -reduzierter CSF-Umsatz kann ein Faktor sein, der zum Aufbau toxischer Metaboliten und Proteine beiträgt, die neurodegenerative Störungen verursachen."
Die Autoren wollten nicht beweisen, dass dies der genaue Weg ist, auf dem Verschmutzung das Gehirn beeinflusst, aber die Theorie ist faszinierend. Die Forscher planen, ihre Vermutung weiter zu testen.
„Als nächstes möchten wir mit einem Labor im Materials Research Institute zusammenarbeiten, das mit Ruß- oder Düsentreibstoffpartikeln arbeitet, um festzustellen, ob wir den gleichen Effekt erzielen“, erklärt Norwood.
Obwohl dies frühe Tage sind, wird es faszinierend sein zu sehen, wie sich diese Erzählung entfaltet.
