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Schlechte Luftqualität benebelt unser Gehirn: Können NSAIDs den durch Umweltverschmutzung verursachten kognitiven Verfall verhindern?

Schlechte Luftqualität benebelt unser Gehirn: Können NSAIDs den durch Umweltverschmutzung verursachten kognitiven Verfall verhindern?

In der heutigen Welt sind wir ständig verschiedenen Arten von Luftverschmutzung ausgesetzt, sei es durch Smog, Verkehr, Rauch von natürlichen Bränden, Zigaretten und Zigarren oder Holzkohlegrills. Diese Partikel schädigen nicht nur unsere Lunge, sondern können sich offenbar auch negativ auf unsere kognitiven Fähigkeiten auswirken.

Schon die Belastung durch Luftverschmutzung über nur wenige Wochen hinweg kann die geistige Leistungsfähigkeit beeinträchtigen, entsprechend eine neue Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur Altern. Forscher der Mailman School of Public Health der Columbia University stellten jedoch fest, dass diese Nebenwirkungen bei Menschen, die nichtsteroidale entzündungshemmende Medikamente (NSAIDs) wie Aspirin, Ibuprofen und Naproxen einnahmen, geringer waren. Die Studie ist eine der ersten, die kurzfristige Luftverschmutzungsbelastungen und den Einsatz von NSAIDs zur Abschwächung ihrer Auswirkungen untersucht.

Umweltverschmutzung kann die geistige Leistungsfähigkeit beeinträchtigen

Da immer mehr Menschen das 70. Lebensjahr und älter erreichen, interessieren sich Forscher zunehmend für „erfolgreiches Altern“. Dieses Konzept bezieht sich auf das Erreichen eines höheren Lebensalters ohne schwere Krankheiten oder Behinderungen. Und ein wichtiger Parameter, der bei der Bewertung der Lebensqualität im Alter berücksichtigt werden muss, ist der Erhalt der kognitiven Funktion. Zusätzlich zu den neurodegenerativen Erkrankungen, die zu Demenz führen, wie etwa der Alzheimer-Krankheit, gibt es mehrere Faktoren, die zum kognitiven Verfall beitragen.

Ein solcher Faktor ist die Luftverschmutzung. Die Belastung durch Feinstaub ist eine gut dokumentierte Ursache für kognitiven Verfall. Studien zeigen, dass die chronische Exposition gegenüber Feinstaub mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern, was etwa 30-mal kleiner als die Breite einer Haarsträhne ist, zu lang anhaltenden Auswirkungen wie einem verringerten Gehirnvolumen, einer verminderten Wahrnehmung und der Entwicklung von führt Demenz (1).

Andere Untersuchungen deuten darauf hin, dass ältere Frauen besonders gefährdet sind (2). Auch Umweltstudien sind besorgniserregend, da eine US-Studie mit älteren Erwachsenen, die in Städten mit hohen Feinstaubkonzentrationen leben, ergab, dass diese Erwachsenen eine höhere Fehlerquote bei Arbeitsgedächtnis- und Orientierungstests aufwiesen als diejenigen, die niedrigeren Konzentrationen ausgesetzt waren (3). 

Umweltverschmutzung kann die geistige Leistungsfähigkeit beeinträchtigen

Umweltmaßnahmen reichen nicht aus

Besorgniserregend ist, dass die Auswirkungen der Luftqualität auf die Wahrnehmung nicht nur bei älteren Erwachsenen zu beobachten sind. Ruß aus dem Fahrzeugverkehr ist ein Hauptbestandteil von Feinstaub und wird mit schlechter Wahrnehmung bei Kindern und jüngeren Erwachsenen in Verbindung gebracht (4). In den letzten Jahrzehnten konnten durch umfangreiche Anstrengungen und Maßnahmen zur Emissionskontrolle die durchschnittlichen Feinstaubwerte gesenkt werden. 

Wissenschaftler sind sich jedoch nicht sicher, ob diese Maßnahmen dazu beitragen werden, einige der gesundheitsschädlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung zu mildern. Hauptautor Dr. Andrea Baccarelli sagte„Trotz Emissionsvorschriften kommt es nach wie vor häufig zu kurzfristigen Spitzen der Luftverschmutzung, die möglicherweise die Gesundheit beeinträchtigen, auch bei Werten, die unter dem üblicherweise als gefährlich geltenden Wert liegen.“

Es ist auch schwierig, die Auswirkungen dieser Maßnahmen abzuschätzen, da es selbst in Regionen, in denen die Feinstaubbelastung zurückgegangen ist, immer noch Tage gibt, an denen die Luftverschmutzung ansteigen kann. Forscher glauben, dass die Belastung durch kurzfristige, stark verschmutzte Umgebungen das Risiko gesundheitlicher Folgen noch erhöhen kann.

Wissenschaftler glauben, dass Umweltverschmutzung zu einer Verschlechterung der Wahrnehmung führt, weil eingeatmete Partikel eine Entzündungsreaktion im Gehirngewebe auslösen. Mit der Zeit stört diese chronische Neuroinflammation den ordnungsgemäßen Blutfluss zu verschiedenen Bereichen des Gehirns und beeinträchtigt die ordnungsgemäße Funktion der Blutgefäßauskleidung im Gehirn.

Aus diesem Grund haben Wissenschaftler verschiedene Behandlungsmethoden vorgeschlagen, um den negativen Auswirkungen der Luftverschmutzung entgegenzuwirken. Wie sich herausstellt, könnte die Antwort in der Familie der rezeptfreien Medikamente namens NSAIDs liegen. 

Durch die Begrenzung von Entzündungen durch NSAR werden die toxischen Auswirkungen der Umweltverschmutzung verringert

Aus diesem Grund untersuchte die Forschergruppe der Mailman School of Public Health der Columbia University kürzlich die Auswirkungen von NSAIDs auf die durch Umweltverschmutzung verursachte Neuroinflammation (5). Gao und Kollegen wollten eine mildernde Behandlung für Schäden finden, die durch kurzfristige Spitzen der Umweltverschmutzung verursacht werden.

Dazu untersuchten die Forscher die Auswirkungen von Ruß und Feinstaub auf eine Gruppe von 954 Männern, die in oder um die Stadt Boston lebten. Während der Studie überwachten sie mehrere Tage lang die Luftqualität, um den Verschmutzungsgrad zu messen, und die Teilnehmer wurden gebeten, eine Reihe von Fragebögen und Tests auszufüllen, um ihre kognitiven Fähigkeiten zu bewerten.

Gao und Kollegen verglichen dann die Verschmutzungsraten mit den Ergebnissen der Wahrnehmungstests. Sie berücksichtigten die durchschnittlichen Verschmutzungsraten und die Raten ab einem Anstieg von Feinstaub oder höherem Rußgehalt und verfolgten den NSAID-Einsatz unter den Teilnehmern.

Ihre Ergebnisse zeigten, dass die Leistung der Teilnehmer bei kognitiven Tests nach 28 Tagen hoher Feinstaubbelastung deutlich nachließ. Allerdings schien die Verwendung von NSAIDs Schutz vor den Auswirkungen von Spitzen der Luftverschmutzung zu bieten. Männer, die in Zeiten hoher Exposition NSAIDs einnahmen, hatten einen geringeren Einfluss auf ihre kognitiven Ergebnisse als diejenigen, die dies nicht taten.

Durch die Begrenzung von Entzündungen durch NSAR werden die toxischen Auswirkungen der Umweltverschmutzung verringert

Wie geht es weiter mit NSAIDs und Luftverschmutzung?

Diese Studie verdeutlicht die kurzfristigen Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Kognition und rechtfertigt weitere Untersuchungen zu den modifizierenden Wirkungen von NSAIDs. Forscher erwarten, die Auswirkungen der Umweltverschmutzung auf die kognitiven Funktionen besser zu verstehen, indem sie die chemischen Auswirkungen von Umweltverschmutzungskomponenten auf Gehirnstrukturen untersuchen.

Obwohl nicht vollständig geklärt ist, wie NSAIDs Schutz bieten, spekulieren Forscher, dass diese Medikamente die Neuroinflammation mildern und durch Umweltverschmutzung verursachte schädliche Veränderungen des Blutflusses im Gehirn verbessern können. Die Schutzwirkung von NSAIDs vor Umweltverschmutzung wird auch in zukünftigen Versuchen getestet.

Verweise:

  1. Power MC, Adar SD, Yanosky JD, Weuve J. Exposition gegenüber Luftverschmutzung als potenzielle Ursache für kognitive Funktion, kognitiven Verfall, Bildgebung des Gehirns und Demenz: Eine systematische Überprüfung der epidemiologischen Forschung. Neurotoxikologie. 2016;56:235-253. doi:10.1016/j.neuro.2016.06.004
  2. Cacciottolo M, Wang X, Driscoll I, et al. Partikuläre Luftschadstoffe, APOE-Allele und ihre Beiträge zur kognitiven Beeinträchtigung bei älteren Frauen und zur Amyloidogenese in experimentellen Modellen. Transl. Psychiatrie. 2017;7(1):e1022. Veröffentlicht am 31. Januar 2017. doi:10.1038/tp.2016.280
  3. Ailshire JA, Clarke P. Luftverschmutzung durch Feinstaub und kognitive Funktion bei älteren Erwachsenen in den USA. J Gerontol B Psychol Sci Soc Sci. 2015;70(2):322-328. doi:10.1093/geronb/gbu064
  4. Suglia SF, Gryparis A, Wright RO, Schwartz J, Wright RJ. Zusammenhang zwischen Ruß und Kognition bei Kindern in einer prospektiven Geburtskohortenstudie. Bin j epidemiol. 2008;167(3):280-286. doi:10.1093/aje/kwm308
  5. Gao, X., Coull, B., Lin, X. et al. Kurzfristige Luftverschmutzung, kognitive Leistungsfähigkeit und nichtsteroidaler entzündungshemmender Drogenkonsum in der Veterans Affairs Normative Aging Study. Nat Altern (2021). https://doi.org/10.1038/s43587-021-00060-4


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