Ново проучване хвърля светлина върху сложната връзка между замърсяването на въздуха и мозъчните заболявания.

Замърсяването на въздуха е глобален проблем, който излага на опасност здравето на милиони хора всяка година. Проблемът е още по-сложен, тъй като този невидим убиец не се ограничава само до увреждане на белите дробове и сърцето. Все по-често научните изследвания разкриват, че замърсяването на въздуха играе важна роля и в развитието на неврологични заболявания, включително болестта на Алцхаймер и аутизма.

Ново проучване от Scripps Research хвърля светлина върху сложната връзка между замърсяването на въздуха и мозъчните заболявания. То показва, че токсичните частици във въздуха могат да навлязат в мозъка, като променят мозъчната химия и нарушават нормалната функция на мозъчните клетки. Това откритие открива нови възможности за лечението на болестта на Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания.

Основната причина за този нов поглед върху замърсяването на въздуха е процес, наречен S-нитрозилиране. Този химичен процес възниква, когато молекули, свързани с азотен оксид, взаимодействат с протеини в мозъка, променяйки тяхната функция. Резултатът от този процес е нарушаване на способността на мозъчните клетки да формират нови връзки, което води до тяхната смърт.

Изследванията показват, че химическите модификации на протеините, включително тези, свързани с възпаление и стареене, могат да бъдат допълнително усилени от замърсителите на околната среда, като пестициди, дим от горски пожари и преработена храна. Тези вредни вещества засилват производството на азотен оксид (NO) в организма, което води до прекомерно S-нитрозилиране и нарушаване на мозъчната функция.

През февруари 2025 г. изследователите публикуваха важни резултати, които показват как намесата в процеса на S-нитрозилиране може да има благоприятен ефект върху лечението на болестта на Алцхаймер. Модифицирането на ключови мозъчни протеини показа признаци за обратимост на симптомите на загуба на паметта при мишки и човешки нервни клетки.

"Нашето откритие разкрива молекулярните механизми, чрез които замърсителите могат да допринесат за загубата на памет и развитие на невродегенеративни заболявания. Това отваря възможности за нови терапевтични подходи, които могат да блокират тези ефекти и да подобрят лечението на болестта на Алцхаймер," обяснява Стюарт Липтън, старши автор на изследването.

Основният фокус на изследването е протеинът CRTC1, който играе съществени роли в регулирането на гените, отговорни за създаването и поддържането на синаптични връзки между мозъчните клетки. Тези връзки са от съществено значение за процеса на учене и памет. Процесът на S-нитрозилиране нарушава способността на CRTC1 да взаимодейства с друг важен мозъчен протеин — CREB, което води до проблеми със създаването на нови невронни връзки.

Изследването показа, че прекомерното образуване на NO води до прекратяване на връзката между тези два протеина, което затруднява формирането на нови спомени и задържането на дългосрочната памет.

Въпреки това, изследователите предприеха важен напредък, като генетично създадоха версия на CRTC1, устойчива на S-нитрозилиране. Тази преработена версия на протеина демонстрира обещаващи резултати, когато беше въведена в човешки нервни клетки, получени от стволови клетки на пациенти с болест на Алцхаймер. Клетките показаха значително подобрение в поддържането на невронни връзки и намаляване на уврежданията, свързани с болестта.

При мишки моделите на болестта на Алцхаймер, тази модифицирана версия на CRTC1 показва съживяване на гени, които са ключови за формирането на паметта и синаптичната пластичност, като по този начин се подобрява способността на мозъка да укрепва невронните връзки.

Откритията от последното изследване показват, че замърсяването на въздуха има сериозно въздействие върху мозъка, ускорявайки стареенето и предизвиквайки Алцхаймер чрез процеса на S-нитрозилиране. Това откритие също така отваря вратата към нови подходи за лечение на не само болестта на Алцхаймер, но и други неврологични заболявания, които се свързват със стареенето и увреждането на мозъчните клетки.

„Тези открития могат да доведат до значителни подобрения в лечението на болестта на Алцхаймер, като ни предоставят молекулни мишени, върху които да се фокусираме в бъдещето," добавя Липтън. "Това може да бъде началото на нова ера в борбата с невродегенеративните заболявания."

Проучването, публикувано в списание Proceedings of the National Academy of Sciences, е още едно потвърждение на важността на замърсяването на въздуха като основен фактор за здравето на мозъка, и доказателство за напредъка в областта на медицината, който може да подобри качеството на живот на милиони хора по света.