Зачем мы стареем. Наука о долголетии: как продлить молодость - [67]

Для статистической части проекта, анализа эпидемиологических данных, полученных на людях, Финч и его коллега из Университета Южной Калифорнии эпидемиолог Цзю-Чиуань Чэнь связались с коллективом исследователей Медицинской школы Университета Уэйк Форест в Северной Каролине. Те занимаются проектом под названием «Инициатива по изучению здоровья и памяти женщин» (Women’s Health Initiative Memory Study, WHIMS). Из предоставленной им базы данных Финч и Чэнь отобрали 3647 женщин, за здоровьем которых наблюдали с конца 1990-х. В начале наблюдений им было 65–79 лет и они не страдали нарушениями психических функций. Все женщины были американками, со всех концов США. База данных «Инициативы» содержала подробные сведения об их физических характеристиках, медицинском анамнезе, стиле жизни и поведении, а также генетический профиль каждой, в том числе какой у них вариант гена ApoE. Команда Университета Южной Калифорнии сопоставила эти данные с информацией о качестве воздуха, предоставляемой Агентством по охране окружающей среды США, и разработала математическую модель. С помощью модели ученым удалось вычислить примерное содержание мелкодисперсных взвешенных частиц РМ2,5 в воздухе в разных частях страны на протяжении десятилетнего периода, с 2000 по 2010 год, а значит, и вероятную подверженность женщин воздействию этих вредных частиц.

По мере того как части этой головоломки вставали на свои места, становилось понятно, что жительницы мест, где уровень загрязнения воздуха часто превышал допустимые в стране максимумы, намного быстрее теряли умственные способности, чем жившие в более экологически благополучных точках, и почти вдвое чаще среднего заболевали какой-либо формой деменции, включая болезнь Альцгеймера. Кроме того, для носительниц гена ApoE е4 риск заболеть был в два-три раза выше, чем с другими аллелями. «Если наши выводы можно распространить на население в целом, то загрязнение воздуха мелкодисперсными взвешенными частицами, вероятно, вызывает примерно каждый пятый случай деменции», – прокомментировал Финч.

Ну а в лаборатории он с командой подверг мышей с «подсаженными» вариантами человеческого гена ApoE воздействию точно отмеренных доз мелкодисперсных взвешенных частиц РМ2,5, собранных в воздухе загруженного шоссе неподалеку от кампуса. Константинос Сиутас из Инженерной школы того же университета придумал сложный агрегат из шлангов и фильтров, чтобы всасывать выхлопные газы и запасать их как жидкую взвесь. Затем их можно было снова превратить в аэрозоль, которым дают дышать мышам. «Гораздо лучше, чем ставить клетки на обочине, так?» – говорит Финч.

В течение 15 недель половину мышей окуривали выхлопами в среднем по пять часов в день, три дня в неделю. Другой половине – контрольной группе – позволили дышать чистым воздухом. Потом всех мышей принесли в жертву науке, а их мозги извлекли и сравнили. Исследователи обнаружили следы серьезного воспаления, вызванного микроглиальными клетками, «мусорщиками» иммунной системы мозга, которым приходилось постоянно бороться с пылинками извне. Также в большом количестве нашлись воспалительные молекулы, вырабатываемые микроглиальными клетками под названием ФНО-альфа (фактор некроза опухоли альфа). Обычно таких молекул много в мозге больных Альцгеймером, их связывают с потерей памяти. Как и у мексиканских собак Лилиан Кальдерон-Гарсидуэньяс, у мышей Финча появилось множество бета-амилоидных бляшек. Чтобы точнее узнать, что творится на молекулярном уровне, ученые вырастили иммунные клетки мышиного мозга в чашках Петри и также подвергли их воздействию выхлопных газов.

«Теперь мы понимаем, что частицы, выделяющиеся при сгорании ископаемого топлива, попадают в мозг прямиком через нос, а также через легкие и кровеносную систему, – заявил Финч в университетском пресс-релизе. – Они накапливаются и вызывают воспалительные реакции, которые увеличивают риск болезни Альцгеймера и ускоряют ее ход». Он продолжил рассказывать про опыты с трансгенными мышами: «Мы определенно доказали, что вдыхание загрязненного воздуха способствует накоплению в мозгу амилоида, особенно у мышей с человеческим геном – фактором риска, ApoE е4».

Наш мозг защищен от микробов и прочего вредного хлама, который плавает в крови, так называемым гематоэнцефалическим барьером – плотным полупроницаемым слоем эндотелиальных клеток, выстилающим стенки сосудов мозга. Однако, по словам Финча, известно, что у носителей гена ApoE е4 этот барьер рыхлее обычного и сверхмелким частицам легче проникнуть в мозг этим путем. Та пыль, что проходит прямо через нос, следует вдоль обонятельного нерва, который соединяется, помимо прочих частей мозга, с гиппокампом – нашим центром памяти. Обонятельный нерв, который идет от самой носовой полости, – единственный естественный проход в гематоэнцефалическом барьере. Это и понятно, ведь от способности мгновенно улавливать запахи и все, что они сообщают о среде, во многом зависит выживание вида. Нюх собак куда острее нашего, и Кальдерон-Гарсидуэньяс в Мехико обнаружила, что в мозгах ее собак вся обонятельная система, от носа до мозга, была в значительной мере повреждена. Любопытно, что неспособность различать отдельные запахи недавно была выделена в качестве раннего признака болезни Альцгеймера. Причиной тому, похоже, накопление бета-амилоида, убивающего обонятельные нейроны.