Demirin beyin hücreleri için toksik olduğu bilinmektedir ve minik manyetik demir parçacıklarının (manyetit) nörolojik bozuklukların gelişiminde rol oynadığı düşünülmektedir. Şimdi, ilk defa tespit bu yüksek oranda reaktif partiküllerin insan beyninde bol miktarda bulunması.
Önceki çalışmalar sürmüşlerdir Alzheimer'den etkilenen beyinlerde artan miktarda manyetit bulunduğunu ve bu parçacıkların hastalığın gelişimi ile bağlantılı olabileceğini söyledi. Bu artan beyin manyetitinin kirli hava solumaktan gelip gelmeyeceğini merak ettik.
Şehir havası kirlenmesinde manyetitten (manyetit nanosferleri denir) yapılmış çok küçük, yuvarlak parçacıklar bol miktarda bulunur. Yüksek sıcaklıklarda oluşurlar ve soğuduklarında demir bakımından zengin damlacıklar halinde yoğunlaşırlar. Bu partiküller çap olarak 5nm (nanometre) 'den daha az ile 100nm' den daha fazla aralığındadır (karşılaştırma için bir HIV çap olarak 120nm'dir) ve genellikle diğer metallerden yapılmış kirletici parçacıklarla birlikte bulunur.
Araçlar, bu manyetit nanosferlerin ana kaynağıdır. Yakıt yanması (özellikle dizel), motor bloğundan demir aşınması ve fren balatalarından sürtünme ile ısınma ile oluşur. Bazı mesleki ortamlara ek olarak, yüksek konsantrasyonlarda manyetit kirliliği nanoparçacıkları, iç mekanlarda açık ateş veya pişirme veya ısıtma için kullanılan zayıf mühürlü sobalarla üretilebilir.
Daha büyük manyetit partikülleri, çapındaki 10 mikrometreden daha fazla olabilir (yaklaşık bir bulut su damlasının büyüklüğü) ve elektrik santralleri gibi endüstriyel kaynaklardan gelebilir, ancak yalnızca 200nm'den küçük olan manyetit kirletici partiküller beyine doğrudan soluyarak girebilir. Burun içinden. Daha sonra koku alma ampulünün sinir hücrelerinde dolaşabilirler (resme bakınız).
Kan-beyin bariyerini geçerek. Patrick J. Lynch, CC BYKan-beyin bariyeri - beyine zararlı maddelerin girmesini önleyen koruyucu hücre duvarı - bu tür burun girişine karşı koruma sağlamaz, bu nedenle bu küçük parçacıklar beyne nispeten engelsiz girebilir. Nanopartiküller bu koku alanlarına girdikten sonra, Alzheimer hastalığından etkilenen bölgeler olan hipokampus ve beyin korteksi de dahil olmak üzere beynin diğer bölgelerine yayılabilirler.
Mıknatısitin beynindeki varlığı, nörodejeneratif hastalığa yol açan olayları tetikleyebilir. Manyetit, demir ve demir olarak adlandırılan iki çeşit demir karışımı içerir. Demirli demirin “reaktif oksijen türleri” olarak adlandırılan çok reaktif ve zarar veren moleküllerin üretimi için etkili bir katalizör olduğu gösterilmiştir. Bu tür moleküller nedeniyle beyin hasarı çok erken meydana gelmek Alzheimer hastalığı sırasında.
Beyindeki bu hastalıkta önemli bir değişim “yaşlılık plakları”Sinir hücreleri arasında bulunan anormal protein kümeleridir. Manyetit partiküllerinin bunlarla doğrudan ilişkili olduğu bulundu yaşlılık plaklarıve her birinin merkezinde bulunan proteinin toksisitesini arttırmak.
İnsan beyninde dış kaynaklı manyetit olup olmadığını incelemek için, ölüm sırasında üç ila 37 yıllarında - Mexico City'de veya Manchester'da yaşamış 92 kadavralarından beyin örneklerini incelemek için manyetik, elektron mikroskobik ve diğer teknikleri kullandık. Birleşik Krallık. Son derece manyetik beyin örneklerinin çoğunun, Mexico City'deki 40 yaşının altındaki insanlardan, yüksek düzeyde hava kirliliğine maruz kalmış insanlardan ve daha ağır olan Alzheimer hastalığı olan Manchester vakalarında (ölüm sırasında 65 yıllarında) olduğunu bulduk. .
Beyin numunelerindeki manyetit partiküllerinin çoğu, insanlarda ve hayvanlarda doğal olarak oluşan manyetit partiküllerinden küresel ve boyut ve şekil bakımından farklıydı. Çapları 5nm ila 150nm arasında değişmiştir ve beyinde doğal olarak meydana gelmeyen platin, nikel ve kobalt gibi diğer metalleri içeren nanopartiküller ile birlikte bulunmuştur. Ayrıca bir enzim kullanarak manyetit parçacıklarını beyinlerden çıkardık. Enzim beyin dokusunu çözdü ve manyetit parçacıklarını sağlam bıraktı. Bu parçacıklar daha sonra bir mıknatıs kullanılarak ekstre edildi. Parçacıklar, hava kirliliğinde bulunan manyetit nanosferleri için çarpıcı bir karşılaşma idi.
Alzheimer hastalığı vakalarının% 5'inden daha azının doğrudan kalıtsal olması nedeniyle, çevrenin hastalıkta büyük bir rol oynaması muhtemeldir. Çok küçük olmaları, beyinlere toksik olduğu bilinen ve hava kirliliğinde çok yaygın olarak bulunan kombinasyonları nedeniyle, manyetit kirliliği nanoparçacıklarının Alzheimer de dahil olmak üzere beyin hastalığı için olası bir risk olarak incelenmesi gerekir. İnsan sağlığına bir bağlantı tespit edilirse, bunun bu tür hava kirliliğine maruz kalmayı sınırlayan yasalar için büyük etkileri olacaktır.
Yazarlar Hakkında
Barbara Maher, Profesör, Çevre bilimi, Lancaster Üniversitesi. Lancaster'ın dünya lideri Çevresel Manyetizma ve Paleomanyetizma Merkezi'nin Eş Direktörü
David Allso, Sinirbilim Profesörü, Lancaster Üniversitesi
Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.
İlgili Kitaplar
at InnerSelf Pazarı ve Amazon
