Ученые обнаружили связь между загрязнением окружающей среды продуктами разложения автомобильных шин и повышенным риском развития болезни Альцгеймера.
Для повышения прочности и предотвращения растрескивания производители добавляют в состав шин химическое вещество под названием 6PPD. Когда микроскопические частицы резины стираются на дорогах и вступают в реакцию с озоном в воздухе, образуется новое соединение — 6PPD-хинон. Этот вторичный загрязнитель смывается в водоемы, оседает в дорожной пыли и регулярно обнаруживается в анализах крови и мочи людей.
Предыдущие исследования показали, что 6PPD-хинон крайне токсичен для некоторых водных организмов, например лососевых рыб. Эксперименты на мышах доказали, что это вещество способно преодолевать гематоэнцефалический барьер — высокоселективную мембрану, которая защищает мозг от вредных веществ, циркулирующих в кровотоке. Анализ молекулярной структуры загрязнителя показал, что он может запускать окислительный стресс и провоцировать нейровоспаление — состояние хронического отека и чрезмерной активности иммунной системы в мозге. Оба эти процесса являются характерными признаками болезни Альцгеймера.
Чунь Чжан из Медицинского колледжа Чунцин и Цзинци Чжан из Университета традиционной китайской медицины в Чэнду решили систематически изучить, как воздействие этого загрязнителя может влиять на человеческую генетику и функции белков. Используя три фармакологические базы данных, они выявили более ста потенциальных точек взаимодействия вещества с человеческим организмом.
Сопоставив список химических мишеней с каталогом генов, связанных с болезнью Альцгеймера, ученые обнаружили 92 совпадения. Дальнейший анализ позволил выделить 23 ключевых гена, которые действуют как центральные коммуникационные узлы. Эти гены наиболее активны в определенных областях мозга, включая кору головного мозга и базальные ганглии — регионы, критически важные для памяти и движения и особенно уязвимые при болезни Альцгеймера.
Анализ генетических данных от 90 пациентов с помощью искусственного интеллекта выявил пять генов, способных с высокой точностью предсказывать наличие заболевания. Среди них — NFKB1, управляющий воспалительным ответом, и NFE2L2, защищающий клетки от окислительного повреждения. Компьютерное моделирование также показало, что 6PPD-хинон прочно связывается с несколькими ключевыми белками, потенциально блокируя их нормальные функции.
Важно отметить, что исследование основано на компьютерных моделях и требует экспериментального подтверждения. Ученые рекомендуют провести лабораторные эксперименты на живых клетках и животных, а также эпидемиологические исследования для отслеживания влияния длительного воздействия 6PPD-хинона на здоровье человека.
