Ang iron ay kilala na nakakalason sa mga selula ng utak, at ang mga maliliit na magnetic iron particle (magnetite) ay naisip na kasangkot sa pag-unlad ng neurological disorder. Ngayon, sa unang pagkakataon, mayroon kami nakilala ang masaganang pagkakaroon ng mga mataas na reaktibo na mga particle sa utak ng tao.
nakaraang pag-aaral may iminungkahing na may mga nadagdag na halaga ng magnetit sa mga apektadong Alzheimer's, at ang mga particle na ito ay maaaring maiugnay sa pag-unlad ng sakit. Nagtaka kami kung ang mas mataas na magnetite ng utak na ito ay maaaring makuha mula sa inhaling polluted air.
Ang napakaliit, bilog na mga particle na gawa sa magnetite (tinatawag na magnetite nanospheres) ay masagana sa polusyon ng hangin sa lunsod. Ang mga ito ay nabuo sa mataas na temperatura at nagpapalawak ng mga droplets na mayaman sa bakal habang sila ay cool. Ang mga particle na ito ay nasa lapad mula sa mas mababa sa 5nm (nanometers) sa higit sa 100nm (para sa paghahambing ng HIV ay 120nm sa diameter) at madalas na matatagpuan kasama ng mga particle ng polusyon na gawa sa iba pang mga metal.
Ang mga sasakyan ay isang pangunahing pinagmumulan ng mga nanoshero ng magnetite. Ang mga ito ay nilikha sa pamamagitan ng pagkasunog ng gasolina (lalo na sa diesel), bakal na pagod mula sa bloke ng makina at frictional heating mula sa mga pad ng preno. Bilang karagdagan sa ilang mga setting ng trabaho, ang mataas na concentrations ng nanoparticles ng magnetite polusyon ay maaaring ginawa sa loob ng bahay sa pamamagitan ng mga bukas na apoy o mga hindi maayos na mga kalan na ginamit sa pagluluto o pagpainit.
Ang mas malaking mga particle ng magnetite ay maaaring higit sa diameter ng 10 micrometres (tungkol sa sukat ng isang maliit na ulan na droplet) at nagmumula sa mga pang-industriya na mapagkukunan, tulad ng mga istasyon ng kuryente, ngunit ang mga magnetite na particle ng polusyon na mas maliit kaysa sa 200nm ay maaaring ipasok ang utak nang direkta sa pamamagitan ng paghinga sa pamamagitan ng ilong. Pagkatapos ay maaari silang maglakbay sa mga cell ng nerve ng olpaktoryo bombilya (tingnan ang ilustrasyon).
Sa pamamagitan ng pagdaan ng barrier ng dugo-utak. Patrick J. Lynch, CC BYAng barrier ng dugo-utak - ang proteksiyon ng pader ng cell na pinipigilan ang mga nakakapinsalang sangkap na pumapasok sa utak - ay hindi pinoprotektahan laban sa ganitong uri ng ilong entry, kaya ang mga maliliit na particle na ito ay maaaring pumasok sa utak na medyo walang hiya. Matapos ang mga nanopartikel ay pumasok sa mga lugar na ito ng olpaktoryo, maaari silang kumalat sa iba pang mga bahagi ng utak, kabilang ang hippocampus at cerebral cortex, na mga rehiyon na apektado sa Alzheimer's disease.
Ang pagkakaroon sa utak ng magnetite ay maaaring mag-trigger ng mga kaganapan na humahantong sa neurodegenerative sakit. Ang magnetite ay naglalaman ng isang halo ng dalawang uri ng bakal, na tinatawag na ferric at ferrous iron. Ang iron ferrous ay ipinapakita bilang isang epektibong katalista para sa produksyon ng mga reaktibo at nakakapinsalang mga molecule na tinatawag na "reactive oxygen species". Ang pinsala sa utak dahil sa mga uri ng mga molecule ay kilala nagaganap nang maaga sa kurso ng Alzheimer's disease.
Ang isang mahalagang pagbabago sa utak sa sakit na ito ay ang pagbuo ng "senile plaques"Na kung saan ay mga kumpol ng abnormal na protina na matatagpuan sa pagitan ng mga cell ng nerve. Ang mga magnetite particle ay natagpuan na direktang iniuugnay sa mga ito senile plaques, at upang mapahusay ang toxicity ng protina na matatagpuan sa gitna ng bawat isa.
Upang suriin kung ang magnetite mula sa mga panlabas na pinagkukunan ay maaaring umiiral sa utak ng tao, ginamit namin ang magnetic, elektron mikroskopiko at iba pang mga diskarte upang suriin ang mga sampol utak mula sa 37 cadavers - may edad na tatlong sa 92 taon sa oras ng kamatayan - na nanirahan sa Mexico City o sa Manchester, UK. Nalaman namin na marami sa mga mataas na magnetic utak na halimbawa ay mula sa mga taong wala sa edad na 40 mula sa Mexico City na nalantad sa mataas na antas ng polusyon sa hangin, at sa mas lumang mga kaso ng Manchester (mahigit sa 65 na taon sa kamatayan) na may katamtaman hanggang malubhang Alzheimer's disease .
Karamihan sa mga particle ng magnetite sa mga sampol ng utak ay spherical at naiiba sa laki at hugis mula sa mga particle ng magnetite na natural na nangyari sa mga tao at hayop. Sila ay nasa diameter mula sa 5nm hanggang 150nm at natagpuan kasama ang mga nanoparticle na naglalaman ng iba pang mga metal, tulad ng platinum, nikelado at kobalt, na hindi magaganap nang natural sa utak. Din namin nakuha ang mga magnetite particle mula sa talino gamit ang isang enzyme. Ang enzyme dissolved sa utak tissue at iniwan ang magnetite particle buo. Ang mga particle na ito ay inilabas pagkatapos gamit ang magnet. Ang mga particle ay isang kapansin-pansin na tugma para sa mga nanay na naninirahan ng magnetite na natagpuan sa polusyon ng hangin.
Dahil mas mababa sa 5% ng mga kaso ng Alzheimer's disease ang direktang minana, malamang na ang kapaligiran ay may malaking papel sa sakit. Dahil sa kanilang kumbinasyon ng pagiging napakaliit, kilala na nakakalason sa talino, at karaniwan na matatagpuan sa polusyon sa hangin, ang mga nanopartikel polusyon ng magnetite ay kailangang suriin bilang isang posibleng panganib para sa sakit sa utak, kabilang ang Alzheimer's. Kung natuklasan ang isang link sa kalusugan ng tao, ito ay magkakaroon ng mga pangunahing implikasyon para sa mga batas na pumipigil sa pagkakalantad sa ganitong uri ng polusyon sa hangin.
Tungkol sa Ang May-akda
Barbara Maher, Propesor, Agham sa Kapaligiran, Lancaster University. Co-Director ng nangungunang Center para sa Kapaligiran Magnetism at Palaeomagnetism ng Lancaster
Si David Allso, Propesor ng Neuroscience, Lancaster University
Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay Books
at InnerSelf Market at Amazon
