Εξερευνώντας πώς η ρύπανση μπορεί να επηρεάσει τον εγκέφαλο

Με το πέρασμα των ετών, οι ερευνητές παρατηρούσαν τη σύνδεση μεταξύ ρύπανσης και νευρολογικών ασθενειών, όπως είναι το Parkinson και το Alzheimer.

Αν και τα στοιχεία ολοένα αυξάνονται, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη εξηγήσει πώς τα αερομεταφερόμενα σωματίδια μπορεί να επηρεάσουν τον εγκέφαλο. Πρόσφατα, ερευνητές από το Penn State University, PA, διερεύνησαν πιθανές σχέσεις μεταξύ της ρύπανσης, της αίσθησης της όσφρησης και της νευρολογικής νόσου. Τα ευρήματα τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό eLife. Οι ερευνητές επέδειξαν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη ροή του εγκεφαλονωτιαίου υγρού (ΕΝΥ).

Το ΕΝΥ είναι ένα υγρό που περιβάλλει το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ), το οποίο περιλαμβάνει τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό. Αρχικά θεωρήθηκε ότι ενεργεί ως ρυθμιστικό που προστατεύει το ΚΝΣ αλλά, με την πάροδο του χρόνου, οι επιστήμονες ανακάλυψαν περισσότερους ρόλους του.

Ο καθηγητής Patrick Drew, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, εξηγεί: «Όλο και περισσότερο συνειδητοποιείται ότι δεν καλύπτει προστατευτικά απλώς τον εγκέφαλο, αλλά μπορεί επίσης να μεταφέρει στοιχεία από τον εγκέφαλο και την περιοχή της σπονδυλικής στήλης».

Ο ρόλος του ΕΝΥ στη νόσο

Οι ερευνητές ενδιαφέρονται όλο και περισσότερο για το ρόλο του ΕΝΥ στην απομάκρυνση των μεταβολικών απορριμμάτων και για τον τρόπο που αυτό ρέει γύρω από το ΚΝΣ. Μέχρι σήμερα, οι ερευνητές δεν έχουν ξεκαθαρίσει τι είναι αυτό που ελέγχει την παραγωγή και την εκροή του ΕΝΥ.

Οι νευρολογικές καταστάσεις, όπως το Parkinson και το Alzheimer, χαρακτηρίζονται από συσσώρευση ελαττωματικών πρωτεϊνών. Πιθανώς το ΕΝΥ θα μπορούσε να παίζει κάποιο ρόλο σε αυτό.

Οι επιστήμονες ήθελαν να αντιληφθούν πώς η ρύπανση στον αέρα που αναπνέουμε επηρεάζει το ΕΝΥ και πώς τα αερομεταφερόμενα στοιχεία φτάνουν στο ΕΝΥ.

Ένας άλλος συγγραφέας της μελέτης, ο μεταπτυχιακός φοιτητής Jordan N. Norwood, εξηγεί την πρώτη του ένδειξη: «Προσπαθούσα να επισημάνω το εγκεφαλονωτιαίο υγρό με μια χρώση για ένα πείραμα. Αρχίσαμε να βλέπουμε αυτό το χρωσμένο εγκεφαλονωτιαίο υγρό να διοχετεύεται μέσω της μύτης”.

Αν και το εύρημα αυτό ήταν εκπληκτικό, ο Norwood δεν ήταν το πρώτο άτομο που είχε υποθέσει ότι το ΕΝΥ μπορεί να εξέλθει από τον εγκέφαλο μέσω της μύτης. Όταν εξέτασε παλιές ερευνητικές εργασίες, υπήρχαν μερικές αναφορές σχετικά με αυτή την πιθανότητα.

Οι επιστήμονες σημείωσαν επίσης ότι οι ερευνητές έχουν ήδη καταδείξει ότι η μειωμένη αίσθηση της οσμής είναι μερικές φορές ένα πρώιμο σημάδι νευρολογικών καταστάσεων. Για παράδειγμα, μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Neurology κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η κακή απόδοση σε ένα τεστ αναγνώρισης οσμών μπορεί, μια μέρα, να είναι ένας χρήσιμος τρόπος για να προβλέψουμε το Alzheimer πριν εμφανιστούν τα κλασικά συμπτώματα της νόσου.

Καταστρέφοντας τα αισθητήρια νεύρα

Για περαιτέρω διερεύνηση του θέματος, οι ερευνητές κατέστρεψαν τα οσφρητικά αισθητήρια νεύρα σε ποντίκια με θειικό ψευδάργυρο. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτά τα νεύρα είναι το μόνο μέρος του ΚΝΣ των θηλαστικών που έρχεται σε άμεση επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον. Όπως ήταν αναμενόμενο, η καταστροφή των αισθητήριων νεύρων αφαίρεσε την ικανότητα των ποντικών να μυρίζουν. Επίσης, «μείωσε» τη ροή του ΕΝΥ από τη μύτη. Στη συνέχεια, οι ερευνητές διερεύνησαν αν αυτό είχε επιπτώσεις στα ποντίκια.

Σύμφωνα με τον καθηγητή Drew, «Τα ζώα και οι άνθρωποι παράγουν συνεχώς ΕΝΥ, οπότε αν δεν βγει έξω, η πίεση θα αυξηθεί, αλλά διαπιστώσαμε ότι η πίεση δεν αυξήθηκε μετά τη διακοπή της ροής από τη μύτη».

Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι το σύστημα πρέπει να αντισταθμίζεται με άλλους τρόπους. Για παράδειγμα, κάποιο ρόλο μπορεί να παίζει το γλυφατικό σύστημα, που είναι ο “εγκέφαλος” του λεμφικού συστήματος.

Εναλλακτικά, το σώμα μπορεί να παράγει λιγότερο ΕΝΥ για να αποφευχθεί η αύξηση της πίεσης εντός του ΚΝΣ.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα αυτά τα ευρήματα, οι ερευνητές υποθέτουν ότι με την πάροδο του χρόνου, η ρύπανση βλάπτει τους οσφρητικούς αισθητήριους νευρώνες. Αυτό προκαλεί αλλαγή στη ροή ή την παραγωγή του ΕΝΥ. Επειδή το ΕΝΥ είναι ζωτικής σημασίας για την απομάκρυνση των μεταβολικών απορριμμάτων από το ΚΝΣ, αυτό παίζει ρόλο στην ανάπτυξη νευρολογικών παθήσεων.

Οι συγγραφείς γράφουν: «Η μείωση του ΕΝΥ μπορεί να είναι ένας παράγοντας που συμβάλλει στη συσσώρευση τοξικών μεταβολιτών και πρωτεϊνών που προκαλούν νευροεκφυλιστικές διαταραχές».

Οι συγγραφείς δεν απέδειξαν ότι αυτή είναι η ακριβής διαδικασία με την οποία η ρύπανση επηρεάζει τον εγκέφαλο, αλλά η θεωρία είναι ενδιαφέρουσα.

«Στη συνέχεια, θα θέλαμε να συνεργαστούμε με ένα εργαστήριο στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Υλικών που διαχειρίζεται σωματίδια αιθάλης ή καυσίμου αεριωθούμενου για να δούμε αν έχουμε το ίδιο αποτέλεσμα», εξηγεί ο Norwood.

Αν και είναι ακόμα νωρίς, θα είναι εκπληκτικό να παρακολουθήσουμε την εξέλιξη αυτής της θεωρίας.