Iron inajulikana kuwa na sumu kwa seli za ubongo, na chembe ndogo za chuma za sumaku (magnetite) hufikiriwa kuhusika katika ukuzaji wa shida za neva. Sasa, kwa mara ya kwanza, tuna yaliyobainishwa uwepo mwingi wa chembe hizi tendaji sana katika akili za binadamu.

masomo ya awali wamependekeza kwamba kuna idadi kubwa ya magnetite katika akili zilizoathiriwa na Alzheimers, na kwamba chembe hizi zinaweza kuhusishwa na ukuzaji wa ugonjwa. Tulijiuliza ikiwa magnetite hii ya ubongo inaweza kuongezeka kutokana na kuvuta hewa chafu.

Chembe ndogo sana, duara zilizotengenezwa na magnetite (inayoitwa magnetite nanospheres) ni nyingi katika uchafuzi wa hewa mjini. Wao hutengenezwa kwa joto la juu na hupunguka kama matone yenye chuma wakati wanapoa. Chembe hizi hutoka kwa kipenyo kutoka chini ya 5nm (nanometers) hadi zaidi ya 100nm (kwa kulinganisha VVU ni kipenyo cha 120nm) na mara nyingi hupatikana pamoja na chembe za uchafuzi zilizotengenezwa na metali zingine.

Magari ni chanzo kikuu cha nanospheres hizi za magnetite. Zimeundwa na mwako wa mafuta (haswa dizeli), kuvaa chuma kutoka kwa injini na kupokanzwa kwa msuguano kutoka kwa pedi za kuvunja. Kwa kuongezea mipangilio ya kazini, viwango vingi vya nanoparticles za uchafuzi wa magnetiti zinaweza kuzalishwa ndani ya nyumba na moto wazi au majiko yaliyofungwa vibaya yaliyotumika kupikia au kupasha moto.

Chembe kubwa za magnetite zinaweza kuwa zaidi ya micrometres 10 kwa kipenyo (karibu saizi ya matone ya maji ya wingu) na hutoka kwa vyanzo vya viwandani, kama vituo vya umeme, lakini chembe za uchafuzi wa magnetite ambazo ni ndogo kuliko 200nm ndizo zinaweza kuingia kwenye ubongo moja kwa moja kwa kupumuliwa kupitia kupitia pua. Wanaweza kusafiri kupitia seli za neva za balbu ya kunusa (angalia kielelezo).

Kwa kupitisha kizuizi cha damu-ubongo. Patrick J. Lynch, CC NAKizuizi cha damu-ubongo - ukuta wa seli ya kinga ambayo huzuia vitu vyenye madhara kuingia kwenye ubongo - hailindi dhidi ya aina hii ya kuingia kwa pua, kwa hivyo chembe hizi ndogo zinaweza kuingia kwenye ubongo bila kuzuiliwa. Baada ya vidonge kuingia kwenye maeneo haya ya kunusa, zinaweza kusambaa kwa sehemu zingine za ubongo, pamoja na hippocampus na gamba la ubongo, ambayo ni mikoa iliyoathiriwa na ugonjwa wa Alzheimer's.

Uwepo katika ubongo wa magnetite unaweza kusababisha matukio yanayosababisha ugonjwa wa neurodegenerative. Magnetite ina mchanganyiko wa aina mbili za chuma, inayoitwa chuma chenye feri na feri. Chuma cha feri kimeonyeshwa kuwa kichocheo bora cha utengenezaji wa molekuli tendaji sana na zinazoharibu zinazoitwa "spishi tendaji za oksijeni". Uharibifu wa ubongo kwa sababu ya aina hizi za molekuli hujulikana kutokea mapema sana wakati wa ugonjwa wa Alzheimer's.

Mabadiliko muhimu katika ubongo katika ugonjwa huu ni malezi ya "mabamba ya senile”, Ambayo ni mkusanyiko wa protini isiyo ya kawaida inayopatikana kati ya seli za neva. Chembe za sumaku zimeonekana kuhusishwa moja kwa moja na hizi mabamba ya senile, na kuongeza sumu ya protini ambayo hupatikana katikati ya kila moja.

Kuchunguza ikiwa magnetite kutoka kwa vyanzo vya nje inaweza kuwepo katika akili za binadamu, tulitumia sumaku, elektroni microscopic na mbinu zingine kuchunguza sampuli za ubongo kutoka kwa cadavers 37 - wenye umri wa miaka mitatu hadi 92 wakati wa kifo - ambao waliishi Mexico City au huko Manchester, Uingereza. Tuligundua kuwa sampuli nyingi za ubongo zenye nguvu sana zilitoka kwa watu walio chini ya umri wa miaka 40 kutoka Mexico City ambao walikuwa wameathiriwa sana na uchafuzi wa hewa, na katika visa vya zamani vya Manchester (zaidi ya miaka 65 wakati wa kifo) na ugonjwa wa Alzheimer's wastani .

Chembe nyingi za magnetite kwenye sampuli za ubongo zilikuwa za duara na tofauti kwa saizi na umbo kutoka kwa chembe za magnetite ambazo kawaida hutokea kwa watu na wanyama. Zilikuwa na kipenyo kutoka 5nm hadi 150nm na zilipatikana pamoja na nanoparticles zilizo na metali zingine, kama platinamu, nikeli na cobalt, ambayo haitatokea kawaida kwenye ubongo. Tulitoa pia chembe za magnetite kutoka kwa akili tukitumia enzyme. Enzimu ilivunja tishu za ubongo na kuziacha chembe za magnetite zikiwa sawa. Chembe hizi zilitolewa kwa kutumia sumaku. Chembe hizo zilikuwa mechi ya kushangaza kwa nanospheres za magnetite zilizopatikana katika uchafuzi wa hewa.

Kwa kuwa chini ya 5% ya visa vya ugonjwa wa Alzheimer hurithiwa moja kwa moja, kuna uwezekano kwamba mazingira yana jukumu kubwa katika ugonjwa huo. Kwa sababu ya mchanganyiko wao wa kuwa mdogo sana, anayejulikana kuwa na sumu kwa akili, na hupatikana sana katika uchafuzi wa hewa, nanoparticles za uchafuzi wa magnetite zinahitajika kuchunguzwa kama hatari ya ugonjwa wa ubongo, pamoja na Alzheimer's. Ikiwa kiunga cha afya ya binadamu kitagunduliwa, hii itakuwa na athari kubwa kwa sheria zinazopunguza mfiduo wa aina hii ya uchafuzi wa hewa.

kuhusu Waandishi

Barbara Maher, Profesa, Sayansi ya Mazingira, Chuo Kikuu cha Lancaster. Mkurugenzi Mwenza wa Kituo cha kuongoza ulimwengu cha Lancaster ya Usumaku wa Mazingira na Palaeomagnetism

David Allso, Profesa wa Neuroscience, Chuo Kikuu cha Lancaster

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana

at InnerSelf Market na Amazon