Вчені зі США та Китаю з'ясували, що комбінація генетичної схильності до депресії та забруднення повітря підвищує ризик розвитку депресії у здорових людей у порівнянні з ризиками, що супроводжують ці фактори окремо. Результати їхнього дослідження вказують, що негативний вплив забруднення повітря на роботу мозку проявлявся сильніше у людей із генетичними варіантами, що пов'язані з високим ризиком розвитку депресії. Стаття опублікована в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Pixabay / Pexels
Яким чином розлади нервової системи можуть бути пов'язаними із забрудненням повітря?
Вагомим сучасним фактором довкілля, який пов'язують із низкою людських хвороб, є забруднення атмосфери. Одними із найнебезпечніших забруднювачів повітря є мікроскопічні частинки розміром менші за 2,5 мікрометри, що їх коротко називають PM2.5. Вони можуть легко проникати в дихальну систему, стаючи причиною розвитку респіраторних недугів. Але звідти через малі розміри PM2.5 може потрапляти до кровоносної системи та розноситися в інші органи, спричиняючи їхнє пошкодження та онкологічні процеси. Із забрудненням повітря пов'язують і зниження когнітивних здібностей, неврологічні розлади, як хвороби Альцгеймера чи Паркінсона, а також психічні порушення, як-от депресію, біполярний розлад і тривожність. Ймовірно, частинки забруднювача мають нейротоксичний або прозапальний ефект. Але вчені з Ліберівського інституту розвитку мозку, Пекінського університету та Медичної школи Джона Гопкінса припустили, що вплив забруднення повітря протягом тривалого часу у взаємодії із генетичними факторами може порушувати роботу мозку таким чином, що це проявлятиметься розладами настрою. Вони провели спільне дослідження, щоб це з'ясувати.
Як знайти зв'язок між генетичними особливостями, забрудненням та депресією?
Дослідження провели за участю жителів Пекіну — міста із сильно забрудненим повітрям, зокрема частинками PM2.5. Усього було залучено 352 здорових дорослих добровольців, які пройшли тестування когнітивних здібностей у процесі МРТ-сканування мозку. Додатково науковці оцінили особисті характеристики учасників на предмет ризику розвитку депресії та провели обширний аналіз їхніх геномів для виявлення генетичних варіантів, пов'язаних із вищим ризиком депресії.
Якому забрудненню PM2.5 піддавався кожний учасник протягом останніх шести місяців, визначали за допомогою даних із дванадцяти станцій моніторингу якості повітря, рівномірно розташованих по всьому Пекіну, зіставивши їх із постійним місцем проживання учасників. Показники забруднення атмосфери сильно варіювали в різних локаціях, що дало змогу відстежити пов'язані з цим відмінності в роботі мозку учасників. При обробці аналізів враховувалися вік, стать та освіта добровольців, які можуть мати вплив на когнітивні здібності.
Яким чином пов'язане забруднення із депресією?
Результати показують, що сильне забруднення дійсно пов'язане з погіршенням когнітивних здібностей та емоційної регуляції. Люди, які протягом місяців жили під впливом високого рівня PM2.5 мали гірші результати тестування на міркування, розв'язання проблем та робочу пам'ять. У них також спостерігалася вища емоційна реактивність, яка проявилася ознаками тривожності та депресії.
Але що цікаво, дослідження виявило зв'язок між забрудненням та генетичною схильністю до депресії. У людей з генетичною схильністю до депресії, які жили в більш забруднених середовищах, гени депресії частіше спільно експресуються та тісніше взаємодіють в регіонах мозку, асоційованих із префронтальною корою (вона бере участь у прийнятті рішень, прогнозуванні та емоційній регуляції, серед іншого). Тобто у них спостерігалося посилення негативного впливу PM2.5 на роботу відповідних нейронних мереж. Подібної тенденції не спостерігалося у людей із меншою генетичною схильністю до депресії або у тих, які проживали у середовищах із нижчими рівнями забруднення повітря. Частина із генів виявилася залученою до запальних процесів, що вказує на можливий механізм зміни роботи мозку та спричинення депресії. Таким чином, гени депресії та забрудненість повітря створюють вищий ризик розвитку депресії разом, ніж поодинці. Вчені вважають, їхня робота ще раз вказує на критичну важливість зменшення забруднення повітря.