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Riepilogo: i ricercatori hanno scoperto il processo mediante il quale l’inquinamento atmosferico può danneggiare le cellule cerebrali, portando ad un aumentato rischio di malattia di Parkinson. I prodotti chimici trovati nel carburante diesel hanno ridotto il flusso autofagico, che è una via principale implicata nella neurodegenerazione.
Un nuovo studio della UCLA sul pesce zebra ha identificato il processo mediante il quale l’inquinamento atmosferico può danneggiare le cellule cerebrali, contribuendo potenzialmente alla malattia di Parkinson.
Pubblicati sulla rivista Toxicological Sciences, i risultati dello studio mostrano che i prodotti chimici nello scarico diesel possono innescare l’accumulo tossico di una proteina nel cervello chiamata alfa-sinucleina, che è comunemente osservata nelle persone con la malattia. Precedenti studi hanno rivelato che le persone che vivono in aree con livelli elevati di inquinamento atmosferico legato al traffico tendono ad avere tassi più elevati di Parkinson. “Per capire cosa fanno gli inquinanti al cervello”, il Dr. Jeff Bronstein, Professore di neurologia e direttore del Programma di disturbi del movimento dell’UCLA, ha testato l’effetto dello scarico diesel sui pesci zebra in laboratorio. “È davvero importante essere in grado di dimostrare se l’inquinamento atmosferico è effettivamente la cosa che sta causando l’effetto o se è qualcos’altro negli ambienti urbani”, ha detto Bronstein. “Testare le sostanze chimiche sul pesce zebra”, ha detto il ricercatore, “consente di capire se i componenti dell’inquinamento atmosferico influenzano le cellule cerebrali in un modo che potrebbe aumentare il rischio di Parkinson”. Il pesce d’acqua dolce è utile studiare i cambiamenti molecolari nel cervello perché i suoi neuroni interagiscono in un modo simile a quelli degli umani. Inoltre, i pesci sono trasparenti, consentendo agli scienziati di osservare e misurare facilmente i processi biologici senza uccidere gli animali. “L’uso del pesce zebra ci ha permesso di vedere cosa stava succedendo all’interno del loro cervello in vari momenti durante lo studio”, ha detto la Dr.ssa Lisa Barnhill, della UCLA e primo autore dello studio.
Barnhill ha aggiunto alcuni prodotti chimici trovati nello scarico diesel all’acqua in cui venivano tenuti i pesci zebra. Queste sostanze chimiche hanno causato un cambiamento nel comportamento degli animali e i ricercatori hanno confermato che i neuroni si stavano estinguendo nel pesce esposto.
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Successivamente, i ricercatori hanno studiato l’attività in diversi percorsi nel cervello noti per essere correlati alla malattia di Parkinson per vedere con precisione come le particelle di inquinanti stavano contribuendo alla morte cellulare. Nell’uomo, la malattia di Parkinson è associata all’accumulo tossico delle proteine alfa-sinucleine nel cervello. Un modo in cui queste proteine possono accumularsi è attraverso l’interruzione dell’autofagia, il processo di scomposizione di proteine vecchie o danneggiate. Un cervello sano produce e elimina continuamente le proteine necessarie per la comunicazione tra i neuroni, ma quando questo processo di smaltimento smette di funzionare, le cellule continuano a produrre nuove proteine e quelle vecchie non vengono mai eliminate. Nel Parkinson, le proteine alfa-sinucleina che normalmente verrebbero eliminate si accumula in gruppi tossici dentro e intorno ai neuroni, alla fine uccidendoli e interferendo con il corretto funzionamento del cervello. Ciò può causare vari sintomi, come tremori e rigidità muscolare.
Prima di esporre il pesce zebra a particelle diesel, i ricercatori hanno esaminato i neuroni dei pesci alla ricerca di sacchetti rivelatori che trasportano vecchie proteine, tra cui l’alfa-sinucleina, come parte dell’operazione di smaltimento dell’autofagia e hanno scoperto che il processo stava funzionando correttamente. “Possiamo effettivamente vederli muoversi, apparire e scomparire”, ha detto Bronstein delle buste. Dopo l’esposizione al diesel, tuttavia, i ricercatori hanno osservato molte meno sacche di rifiuti rispetto al normale. Per confermare che questo era il motivo per cui le cellule cerebrali stavano morendo, hanno trattato i pesci con un farmaco che aumenta il processo di smaltimento dei rifiuti e hanno scoperto che il trattamento ha salvato le cellule dalla morte dopo l’esposizione al diesel.
Per confermare che il diesel potrebbe avere lo stesso effetto sui neuroni umani, i ricercatori hanno replicato l’esperimento usando cellule umane coltivate in Laboratorio. L’esposizione allo scarico diesel ha avuto un effetto simile su quelle cellule.
“Nel complesso, questo rapporto mostra un meccanismo plausibile del motivo per cui l’inquinamento atmosferico può aumentare il rischio di malattia di Parkinson”, ha detto Bronstein.
Fonte: Neurosciencenews
