Mit tesz agyunkkal a légszennyezés?

2017. január 22-én hazánkban tizenhét település levegőjét minősítette veszélyesnek az Országos Közegészségügyi Központ, és több városban is elrendelték a szmogriadó valamely fokozatát. Franciaországban, Párizsban és Lyonban is hasonló a helyzet.
Fotó: Mohai Balázs/MTI

Úgy tűnik, igen, ugyanis az angliai Lancaster Egyetem honlapján, 2016. szeptember 8-án publikált tanulmány szerint az egyetem kutatói, Barbara Maher vezetésével Mexikóvárosban és Manchesterben elhunyt emberek agyszövetéből vett mintákat vizsgálva azokban grammonként milliónyi olyan részecskére bukkantak, amik szennyezett levegőből származtak. Ezek hatására akár olyan súlyos betegség, mint a memóriavesztéssel járó Alzheimer-kór is kialakulhat, bár ennek lehetséges kockázatát azonban a tanulmány írója, a professzor asszony is csak feltételezi.

Noha viszonylag friss kutatási eredményekről van szó, így természetes, hogy e témával kapcsolatban megannyi kérdés merül fel – tudósokban és laikusokban egyaránt. A légszennyezés emberi agyra gyakorolt hatásáról Farkas Esztert, a Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar, Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet Kísérletes Agyi Képalkotás Kutatócsoportjának agykutatóját kérdeztük.

Honnan, az agy melyik területéről vettek mintát a kutatók, és egyáltalán, hogyan jut(hat)nak el agyunkig e parányi részecskék?
A kutatók az agy homloklebenyéből vettek mintát. Ennek valószínű oka lehet az a feltételezés, hogy a kérdéses nanorészecskék az orrüregből, a szaglóidegen keresztül juthatnak az agyba. Az orrüreg nyálkahártyájában megtalálható szaglósejtek valójában idegsejtek, melyek nyúlványaikkal a homloklebeny egy, a szaglásra specializálódott, ősi területéhez, az úgynevezett bulbusolfactoriushoz továbbítják a szaglási információt. A szaglósejtek homloklebenyhez futó nyúlványaiban, vagy azok mentén juthatnak el a részecskék az agyba. Ez az útvonal a gyógyítás szempontjából is fontos, hiszen az agyi mikroérhálózat szintjén működő vér-agy gát nem engedi az anyagok szabad áramlását a vér és az agyszövet között, ellenben az orrnyálkahártya szaglósejtjeinek direkt kapcsolatuk van mind a külvilággal, mind az aggyal.

Tehát akkor a homloklebenyre fejt ki nemkívánatos hatást a légszennyezés?
A megjelent tanulmány alapján egyelőre azt mondhatjuk el, hogy a városi, szennyezett levegőben lévő vastartalmú, úgynevezett magnetit nanorészecskék bejutnak az agyszövetbe, és az idegsejtekben lerakódnak. Bár korábbi kutatások eredményeit is figyelembe véve a tanulmány azt sugallja, hogy egyes idegrendszeri betegségek, például az Alzheimer-kór kialakulásához köze lehet az idegsejtekben talált részecskéknek, ez a lehetőség további vizsgálatok tárgyát képezi. Valószínűsítik viszont, hogy a vizsgált nanorészecskék vastartalmuk révén résztvevői lehetnek olyan biokémiai reakcióknak, amelyek például a sejthártya lipid molekuláit, fehérjéket támadó szabadgyököket termelnek, ezzel az idegsejtek sérülését okozzák.

Szmog belélegzése miatt mennyi idő alatt alakulhat ki elváltozás agyunkban?
Nincs egyelőre közvetlen bizonyíték arra, hogy a szennyezett levegőből az agyba jutó magnetit nanorészecskék kóros elváltozásokat okoznak az idegszövetben, bár közvetett bizonyítékok alapján ennek a lehetősége jogosan merül fel. Ha a részecskék valóban károsak, még nem világos, hogy milyen jellegű- és mértékű elváltozásokkal kell számolnunk. Ezt a kérdéskört bizonyára intenzíven kutatják.

A tanulmányban bemutatott minták életkora szerint a kérdéses nanorészecskék már gyermek- és fiatal felnőttkortól kezdve kimutathatók az agyban. Azt is tudjuk, hogy az Alzheimer-kór elsősorban az idősebbeket érinti. Ha valóban van kapcsolat a légszennyezés és a memória romlása között, az bizonyára egy nagyon hosszú, életen átívelő folyamat kell, hogy legyen.

Ha már a tanulmány felveti az Alzheimer-kór kialakulásának lehetőségét, arról mit érdemes tudnunk?
Elsősorban azért figyelünk rá manapság talán jobban, mert a nyugati társadalmakban egyre nő az idősek aránya, és ez a betegség főként az életkor előrehaladtával jelentkezik. Világszerte a 80 év felettiek 20 százaléka szenved Alzheimer-kórban. Magyarországon körülbelül 200 000 beteget tartanak számon, de a statisztikák azt jósolják, hogy ez a szám 2010-et követő évtizedben megduplázódhat majd. Mivel a betegek mindennapi életükben is segítségre szorulnak, nem csak a pácienseket, hanem közvetlen környezetüket, hozzátartozóikat és gondozóikat is érinti ez az állapot.

A betegség nagyon kismértékben írható a genetika számlájára. Az összes Alzheimer-kóros eset mindössze 2-5 százaléka vezethető vissza genetikai mutációra. A többi esetben környezeti okokat tesznek felelőssé, de ezek közül sem lehet egy konkrét okot megnevezni. Növeli az Alzheimer-kór kialakulásának valószínűségét az idős kor, az agy keringésének rendellenességei, a fejsérülés.

Az emberi agy fő lebenyei. Bal oldali nézet. (Gray’sAnatomy 728. számú ábrája).
Illusztráció: Wikipedia

Kialakulásában leginkább érintett agyterület azonban nem a homlok-, hanem a halántéklebeny, pontosabban a lebeny csúcsán elhelyezkedő, a rövidtávú memória kialakításáért felelős hippocampus. A tanulmányban vizsgált régió tehát nem fedi át az Alzheimer-kórban leginkább érintett agyterületet – bár tény, hogy az Alzheimer-kór előrehaladtával az agykéreg egyre kiterjedtebb területen sérül.

Melyek e kór tünetei, laikusként mikor gyanakodhatunk?
Tünetei sokrétűek. Kezdetben fokozódó feledékenységre lehetünk figyelmesek, bár a régen történt eseményekre a beteg jól emlékezik. Az illető elveszítheti térbeli tájékozódó képességét, könnyebben eltéved. Beszélgetések során nem találja a megfelelő szavakat gondolatai kifejezésére. A betegség súlyosbodásával a páciensek elveszítik a tanulásra és az elvont gondolkodásra való képességüket, nem tudnak egyszerű számtani műveleteket elvégezni, mennyiségeket megbecsülni, romlik az írási- és olvasási képességük, nem tudnak egyszerűnek tűnő döntéseket meghozni. A betegség legsúlyosabb fázisában személyiségzavar lép fel; a betegek nyugtalanok, szorongóak, esetenként agresszívek; a legszívszorítóbb pedig, hogy sokszor nem ismerik fel közvetlen hozzátartozójukat sem.

A memória romlásának közvetlen kiváltója az idegsejtek, illetve a köztük lévő kapcsolatok fokozatos elvesztése. Ennek oka lehet az, hogy peptid tartalmú úgynevezett amyloidplakkok rakódnak le az agyszövetben, az idegsejteken belül neurofibrilláris kötegek alakulnak ki, az agy vérellátása elégtelenné válik, illetve gyulladásos folyamatok zajlanak le a szövetben. Mindezek egyenként, de egymást erősítve is az idegsejtek pusztulását okozzák. Az amiloidplakkok tulajdonképpen az idegsejteken kívül egymáshoz tapadt olyan rövid fehérjeszakaszok, úgyszólván b-amiloidpeptidek, amelyek egy, a sejthártyába ékelődő fehérjéről hasadnak le. Az összetapadás, vagy más néven aggregáció egy bizonyos fázisában a peptidkötegek az idegsejtek membránját károsítják. A neurofibrilláris kötegek az idegsejteken belül elhelyezkedő oldhatatlan, csavart fehérjefonalak, melyekről hagyományosan azt gondolják, hogy az idegsejtek nyúlványaiban folyó transzportot gátolják, és az idegsejtek közötti kapcsolatokat megbontják.

Tudomása szerint hazánkban előfordulhat-e, hogy a légszennyezés miatt alakul ki bárkinél ilyen súlyos agyi betegség?
A légszennyezettség kapcsán elsősorban légúti megbetegedésekkel kell számolnunk. Egészen biztosan tisztázni kell a jövőben a szennyezett levegőből az agyunkba kerülő részecskék biológiai hatását, hiszen erre vonatkozóan nincsenek még egyértelmű ismereteink.