Utforska hur föroreningar kan påverka hjärnan
En minskning av luktsinne föregår vissa neurologiska tillstånd, och föroreningar har visat sig öka risken för dessa sjukdomar. En ny studie försöker koppla samman dessa resultat.
Under åren har forskare börjat se kopplingar mellan föroreningar och neurologiska sjukdomar, såsom Parkinsons och Alzheimers
Även om beviset ökar har forskare ännu inte kommit fram till hur luftburna partiklar kan påverka hjärnan.
Nyligen undersökte forskare från Penn State University, PA möjliga kopplingar mellan förorening, vår luktsinne och neurologiska sjukdomar.
De publicerade sina resultat tidigare i veckan i tidskriften eLife.
För att undersöka var forskarna särskilt intresserade av flödet av cerebrospinalvätska (CSF).
CSF är en vätska som omger centrala nervsystemet (CNS), som består av hjärnan och ryggmärgen. Klassiskt ansågs det fungera som en buffert som skyddar CNS, men med tiden har forskare upptäckt fler roller.
Prof. Patrick Drew, en av författarna till studien, förklarar: "Mer och mer inser man att det inte bara dämpar hjärnan utan också kan överföra saker ur hjärnan och ryggradsområdet."
CFS: s roll i sjukdomar
Forskare blir alltmer intresserade av CSF: s roll i avfallshantering och hur den flyter runt CNS. Hittills är forskarna inte klara om vad som hanterar produktion och utflöde av CFS.
Neurologiska tillstånd, såsom Parkinsons och Alzheimers, kännetecknas av en uppbyggnad av felaktiga eller missformade proteiner; kanske CSF-godkännande kan spela en roll.
Forskarna ville förstå hur föroreningar i luften som vi andas påverkar CSF och därför vägrar insamling i hjärnan. men hur skulle luftburna föreningar nå CSF?
En annan författare till studien, doktorand Jordan N. Norwood, förklarar sin första ledtråd: ”Jag försökte märka cerebrospinalvätska med ett färgämne för ett nytt experiment. Vi började se den färgade cerebrospinalvätskan rinna ut genom näsan. ”
Även om det var förvånande var Norwood inte den första personen som spekulerade i att CSF skulle kunna lämna hjärnan genom näsan. När han tittade igenom gamla forskningsdokument fanns det några hänvisningar till denna möjlighet.
Forskarna noterade också att forskare redan har visat att en minskad luktsans ibland är ett tidigt tecken på neurologiska tillstånd. Till exempel en studie publicerad i Neurologi drog slutsatsen att dålig prestanda i ett luktidentifieringstest en dag kan vara ett användbart sätt att förutsäga Alzheimers innan de klassiska symptomen uppträder.
Förstör sensoriska nerver
För att undersöka ytterligare förstörde forskarna de luktna sensoriska nerverna hos möss med zinksulfat. Intressant är att dessa nerver är den enda delen av däggdjurs-CNS som kommer i direkt kontakt med den yttre miljön.
Som förväntat tog förstörelsen av dessa sensoriska nerver bort mössens förmåga att lukta. Dessutom "minskade" det kraftigt flödet av CSF från näsan. Forskarna undersökte sedan om detta hade någon inverkan på mössen.
Enligt professor Drew, "Djur och människor gör ständigt CSF, så om det inte slocknar kommer trycket att öka, men vi fann att trycket inte ökade efter att näsflödet stannade."
Författarna anser att systemet måste kompensera på andra sätt; kanske en annan väg tar upp slacken. Till exempel kan det glymfatiska systemet, som är hjärnans version av lymfsystemet, spela en roll.
Alternativt kan kroppen producera mindre CSF för att undvika ökat tryck i CNS.
Med hänsyn till alla dessa resultat antar forskarna att föroreningar med tiden skadar de olfaktoriska sensoriska nervcellerna. Detta ger en förändring i flödet eller produktionen av CSF. Eftersom CSF är viktigt för att rensa ämnesomsättning från CNS, spelar detta en roll i utvecklingen av neurologiska sjukdomar. Författarna skriver:
"[R] utbildad CSF-omsättning kan vara en bidragande faktor till uppbyggnaden av toxiska metaboliter och proteiner som orsakar neurodegenerativa störningar."
Författarna bestämde sig inte för att bevisa att detta är den exakta vägen genom vilken föroreningar påverkar hjärnan, men teorin är spännande. Forskarna planerar att testa sin aning ytterligare.
"Därefter vill vi samarbeta med ett laboratorium i Materials Research Institute som arbetar med sot eller jetbränslepartiklar för att se om vi får samma effekt", förklarar Norwood.
Även om det här är tidiga dagar kommer det att bli fascinerande att se hur denna berättelse utvecklas.
