Poluarea aerului și fumul din incendii pot contribui la pierderea memoriei în boala Alzheimer

Cercetătorii de la Scripps Research au identificat un mecanism molecular care leagă poluarea atmosferică și fumul de incendii de vegetație de pierderile de memorie și progresia bolii Alzheimer. Mai exact, au descoperit cum o modificare chimică (numită S-nitrozilare) a unei proteine cruciale din creier (CRTC1) împiedică neuronii să-și formeze sau să-și mențină conexiunile funcționale, aspect esențial pentru memorie și învățare. Fenomenul este agravat de factori precum inflamația, îmbătrânirea și, în special, de toxine asociate cu particulele fine din aer (PM2.5/NOx), provenite din emisii auto, fumul de la incendiile forestiere, pesticide și carne procesată.
În mod normal, un nivel controlat de oxid nitric (NO) în organism poate fi util pentru diverse procese biologice, însă excesul de NO și derivații săi (SNO) poate conduce la „S-nitrozilarea” unor proteine-cheie din creier, inclusiv CRTC1. Această modificare chimică blochează relația dintre CRTC1 și CREB, un alt factor de reglare important pentru genele care susțin plasticitatea sinaptică. Fără această cooperare, neuronii nu mai pot forma conexiuni noi în mod adecvat, apar deficite de memorie, iar pe termen lung celulele pot suferi modificări degenerative.

Echipa a demonstrat, în studii pe culturi celulare și pe modele murine cu Alzheimer, că înlăturarea sau prevenirea S-nitrozilării asupra proteinei CRTC1 reactivează calea celulară necesară sintezei de noi conexiuni, ceea ce duce la ameliorarea semnelor de pierdere de memorie și la creșterea supraviețuirii neuronale. Mai mult, atunci când au inginerizat genetic un CRTC1 incapabil să fie modificat prin S-nitrozilare, au observat efecte protectoare în culturi de neuroni umani derivați din celule stem aparținând unor pacienți cu Alzheimer.

Acest studiu aduce astfel o confirmare a faptului că poluanții atmosferici, prin creșterea oxidului nitric în creier, pot accelera îmbătrânirea neuronală și afectarea memoriei în Alzheimer. Descoperirile ar putea explica și de ce, în general, riscul de Alzheimer crește odată cu vârsta: inflamația devine mai frecventă la persoanele în vârstă, nivelul de NO crește, iar mecanismele antioxidante care protejează proteinele de modificări nocive devin mai slabe.

Implicații clinice și terapeutice  

Rezultatele sugerate de cercetători oferă o nouă țintă potențial „medicabilă”: blocarea reacțiilor de S-nitrozilare pe proteine critice, cum este CRTC1, pentru a încetini sau a preveni declinul cognitiv în boala Alzheimer. În plus, faptul că acest tip de modificare proteică este facilitat de poluarea aerului, pesticide și produse din carne procesată întărește ideea că factorii de mediu pot favoriza instalarea și progresia tulburărilor neurodegenerative. Prin urmare, reducerea expunerii la fum de incendii, emisii auto și poluanți chimici ar putea avea un efect benefic asupra sănătății creierului. De asemenea, cercetătorii urmăresc să dezvolte compuși care inhibă selectiv reacțiile de S-nitrozilare, sperând că aceștia vor proteja nu doar împotriva bolii Alzheimer, ci și a altor patologii neurodegenerative.