Токсичные частицы попадают прямо в мозг через лёгкие

Новое исследование показывает, что токсичные частицы, взвешенные в воздухе, легко попадают из лёгких в мозг через кровоток. Это, в свою очередь, может приводить к неврологическим повреждениям и нарушать функционирование головного мозга.

Удивительно в этом ещё и то, что от "привычных" природных патогенов мозг надёжно защищает естественный барьер, фильтрующий попадающие в него с кровью вещества.

В загрязнённом воздухе можно найти целый коктейль из многих токсичных компонентов, но наибольшую озабоченность с точки зрения вредного воздействия на здоровье у учёных вызывают твёрдые частицы (PM).

Особенно опасными для организма считаются мелкодисперсные взвешенные частицы PM2.5 и ультрадисперсные частицы PM0.1, так как их малый диаметр (соответственно 2,5 микрометра и 100 нанометров), позволяет им глубоко проникать в ткани человека.

Такие сверхмелкие частицы способны ускользать от защитных систем организма. Для них не представляют угрозы ни сигнальные иммунные клетки, ни биологические барьеры.

Такие барьеры есть, к примеру, между лёгкими и кровеносной системой (аэрогематический), а также между кровеносной системой и мозгом (гематоэнцефалический).

Прошлые исследования продемонстрировали связь между высоким уровнем загрязнения воздуха и изменениями психики и нарушениями умственной деятельности, причём не только у пожилых людей, но даже у детей и подростков.

В ходе нового исследования учёные обнаружили мелкие твёрдые частицы в спинномозговой жидкости, взятой у пациентов с нарушениями работы головного мозга. Также исследователи описали процесс, который может привести к попаданию опасных твёрдых частиц в мозг.

Полученные данные говорят о том, что до восьми раз больше мелких частиц может попасть в мозг, если они путешествуют через кровоток из лёгких, нежели напрямую через нос.

Вдыхаемые частицы могут попадать в кровоток, пересекая аэрогематический барьер и в конечном итоге достигая головного мозга, приводя к повреждению гематоэнцефалического барьера и окружающих тканей.

Попавшие в мозг частицы трудно удалить, при этом в тканях мозга они задерживаются дольше, чем в других органах.

Это может служить новым доказательством взаимосвязи между загрязнением воздуха и проблемами с обучением, памятью и вниманием у людей, проживающих в районах с высоким уровнем загрязнения воздуха.

Международная группа экспертов из Бирмингемского университета и нескольких исследовательских институтов Китая опубликовала свои выводы в научном издании PNAS.