Des chercheurs examinant les troncs cérébraux d'enfants et de jeunes adultes exposés toute leur vie à la pollution atmosphérique à Mexico ont découvert des preuves inquiétantes de préjudice.
Des études antérieures ont établi un lien entre l'exposition à la pollution atmosphérique aux particules fines et la maladie d'Alzheimer, et les chercheurs ont également rapporté des preuves de nanoparticules dérivées de la pollution atmosphérique dans le cortex frontal du cerveau.
Mais après avoir examiné les troncs cérébraux de 186 jeunes résidents de Mexico âgés de 11 mois à 27 ans, des chercheurs, dont le professeur Barbara Maher de l'Université de Lancaster, ont trouvé des marqueurs non seulement de la maladie d'Alzheimer, mais aussi de la maladie de Parkinson et de la maladie des neurones moteurs (MND ) aussi.
Ces marqueurs de la maladie étaient associés à la présence de minuscules nanoparticules distinctives dans le tronc cérébral – leur apparence et leur composition indiquant qu'elles étaient susceptibles de provenir de la pollution des véhicules.
Cela a conduit les chercheurs à conclure que la pollution atmosphérique de cette nature – qu'elle soit inhalée ou avalée – expose les personnes à un risque potentiel de dommages neurologiques. Le tronc cérébral est la partie postérieure du cerveau qui régule le système nerveux central, contrôle le rythme cardiaque et respiratoire, et la façon dont nous percevons la position et le mouvement de notre corps, y compris, par exemple, notre sens de l'équilibre.
Non seulement les troncs cérébraux des jeunes de l'étude ont montré les « caractéristiques neuropathologiques '' de la maladie d'Alzheimer, de la maladie de Parkinson et de la MND, mais ils avaient également des concentrations élevées de nanoparticules riches en fer, en aluminium et en titane dans le tronc cérébral – en particulier dans la substantia nigra et cervelet. «
Barbara Maher, professeur, Université de Lancaster
«Les nanoparticules riches en fer et en aluminium trouvées dans le tronc cérébral sont étonnamment similaires à celles qui se produisent sous forme de particules dérivées de la combustion et du frottement dans la pollution atmosphérique (des moteurs et des systèmes de freinage).
« Les particules riches en titane dans le cerveau étaient différentes – distinctement en forme d'aiguille; des particules similaires ont été observées dans les cellules nerveuses de la paroi intestinale, suggérant que ces particules atteignent le cerveau après avoir été avalées et se déplaçant de l'intestin vers les cellules nerveuses. qui relient le tronc cérébral au système digestif. «
Les «caractéristiques neuropathologiques» trouvées même chez le plus jeune nourrisson (11 mois) comprenaient des croissances de cellules nerveuses et des plaques et des enchevêtrements formés par des protéines mal repliées dans le cerveau. Les dommages à la substance noire sont directement liés au développement de la maladie de Parkinson plus tard dans la vie.
Le mauvais repliement des protéines lié auparavant à la MND était également évident, suggérant des mécanismes causaux communs et des voies de formation, d'agrégation et de propagation de ces protéines anormales.
La seule chose commune à tous les jeunes examinés dans l'étude était leur exposition à des niveaux élevés de pollution atmosphérique particulaire. Le professeur Maher dit que les associations entre la présence de dommages aux cellules et à leurs composants individuels – en particulier les mitochondries (clé pour la génération d'énergie et la signalisation entre les cellules) – et ces nanoparticules riches en métaux sont un « pistolet fumant ''.
De telles particules riches en métal peuvent provoquer une inflammation et également agir comme catalyseurs pour la formation excessive d'espèces réactives de l'oxygène, qui sont connues pour provoquer un stress oxydatif et la mort éventuelle des neurones. De manière critique, les troncs cérébraux des témoins appariés en âge et en sexe qui vivaient dans des zones à faible pollution n'ont pas montré la pathologie neurodégénérative observée chez les jeunes résidents de Mexico.
Ces nouvelles découvertes montrent que les nanoparticules riches en métaux et dérivées de la pollution peuvent atteindre le tronc cérébral que ce soit par inhalation ou par ingestion et qu'elles sont associées à des dommages aux composants clés des cellules nerveuses du tronc cérébral, y compris la substance noire.
Même chez ces jeunes résidents de Mexico, le type de dommage neurologique associé à la maladie d'Alzheimer, à la maladie de Parkinson et aux maladies du motoneurone est déjà évident.
Ces données indiquent le potentiel d'une pandémie de maladies neurologiques dans les villes à forte pollution du monde entier, car les gens ont une durée de vie plus longue et des symptômes complets de dommages neurologiques chroniques précoces se développent.
Le professeur Barbara Maher a déclaré: «Il est essentiel de comprendre les liens entre les nanoparticules que vous respirez ou avalez et les impacts que ces particules riches en métaux ont alors sur les différentes zones de votre cerveau.
«Différentes personnes auront différents niveaux de vulnérabilité à une telle exposition aux particules, mais nos nouvelles découvertes indiquent que les polluants atmosphériques auxquels vous êtes exposé, ce que vous inhalez et avalez, sont vraiment importants dans le développement de lésions neurologiques.
« Dans cet esprit, le contrôle des sources nanoparticulaires de pollution atmosphérique devient critique et urgent. »
La source:
Référence du journal:
Calderón-Garcidueñas, L., et al. (2020) Quadruple agrégats de protéines anormales dans la pathologie du tronc cérébral et nanoparticules magnétiques exogènes riches en métaux (et nanorods riches en Ti). La substantia nigrae est une cible très précoce chez les jeunes citadins et le tractus gastro-intestinal un portail clé du tronc cérébral. Recherche environnementale. doi.org/10.1016/j.envres.2020.110139.