Не так давно появилась наука «экспозомика». Она показывает, как загрязнение воздуха способствует развитию болезней Альцгеймера, Паркинсона, биполярного расстройства и других заболеваний головного мозга.
Кальдерон-Гарсидуэньяс, сегодня возглавляющая Лабораторию экологической нейропрофилактики в Университете Монтаны, отмечает, что зафиксированные ей повреждения мозга с помощью нейровизуализации у молодых собак и людей проявлялись в нарушении памяти и снижении показателей интеллекта на протяжении всей жизни.
Другие научные работы продемонстрировали, что воздействие загрязнения воздуха в более позднем детстве изменяет нейронные цепи по всему мозгу. Это потенциально может повлиять на исполнительные функции, включая такие способности, как принятие решений и сосредоточенность, и повысить риск возникновения проблем с психикой.
В Китае, Индии и остальных странах юга планеты загрязнение воздуха, как внутри, так и снаружи, неуклонно росло на протяжении десятилетий. По данным Фонда ООН, «почти половина населения мира ежедневно дышит токсичным воздухом, включая более 90% детей». Усугубляет проблему то, что около 2,3 миллиарда человек во всём мире полагаются на твёрдое топливо и открытый огонь для приготовления пищи.
Недавнее исследование показало, что пестициды, краски, чистящие средства и другие средства личной гигиены являются ещё одним крупным источником PM 2,5 и могут повысить вероятность развития многочисленных проблем со здоровьем, включая инсульты, поражающие мозг.
В современном индустриальном мире мы все подвергаемся воздействию буквально тысяч загрязняющих веществ. И не у каждого человека, подвергшегося воздействию определённого загрязнителя, разовьется один и тот же набор симптомов, нарушений или заболеваний. Частично это связано с генетикой, частично — с тем, что каждое воздействие может происходить на разных этапах развития или влиять на разные области организма. Играют роль и социальные различия: более бедные слои населения почти всегда живут ближе к фабрикам, токсинам и загрязняющим веществам. Так возникла новая область исследований: экспозомика, наука о воздействии загрязнения окружающей среды на здоровье, болезни и развитие человека.
Международный метаанализ (исследование других исследований), опубликованный в 2023 году, связал воздействие загрязнения воздуха в критические периоды развития мозга в детстве и подростковом возрасте с риском депрессии и суицидального поведения. Часть исследования, посвящённая визуализации, продемонстрировала изменения в структуре мозга, включая нейросхемы, потенциально вовлечённые в двигательные расстройства, такие как болезнь Паркинсона.
Другие исследования показывают, что загрязнение воздуха с годами увеличивает риск возникновения психических расстройств. В работе, основанной на больших наборах данных в США и Дании, учёный из Чикагского университета Андрей Ржецкий и его коллеги обнаружили, что плохое качество воздуха связано с повышенным уровнем биполярного расстройства и депрессии в обеих странах. Особенно при воздействии в раннем возрасте.
В исследовании, опубликованном в журнале Neurology в октябре 2023 года, специалисты, используя сложные методы геопространственного анализа, показали, что люди со средним уровнем загрязнения воздуха имеют на 56% больший риск развития болезни Паркинсона по сравнению с теми, кто живет в регионах с самым низким уровнем загрязнения воздуха. Также учёные обнаружили нечто странное: частота заболеваемости росла вместе с уровнем загрязнения, но затем она стабилизировалась, хотя загрязнение воздуха продолжало расти. Одной из причин может быть то, что другие заболевания, связанные с загрязнением воздуха, включая болезнь Альцгеймера, маскируют появление болезни Паркинсона, другой причиной может являться необычная форма PM 2.5.
Наибольший риск развития болезни Альцгеймера, по-видимому, возникает у людей, у которых есть генетический вариант, известный как аполипопротеин Е (APOE4). Примерно 25% людей имеют одну копию этого гена, 2−3% - две копии. Однако наследование этого гена само по себе не определяет риск развития болезни Альцгеймера у человека. Воздействие окружающей среды также имеет значение. Имеющиеся научные данные указывают на то, что процесс взаимодействия загрязнения воздуха с генетическим риском возникновения болезни Альцгеймера в более позднем возрасте может начаться в среднем возрасте. По крайней мере, у мужчин. Отдельное исследование с участием более 2000 женщин показало, что при улучшении качества воздуха снижение когнитивных функций у пожилых замедляется.
Параллельно международное исследование Комиссии Lancet показало, что риск развития деменции, включая болезнь Альцгеймера, можно снизить, изменив 12 факторов риска или избегая их: гипертония, нарушение слуха, курение, ожирение, депрессия, низкий социальный контакт, низкий уровень образования, отсутствие физической активности, диабет, чрезмерное употребление алкоголя, черепно-мозговые травмы и загрязнение воздуха. Эти факторы в совокупности представляют собой около 40% случаев деменции во всём мире.