معمولا حواس پرتیهای روزمره را پای خستگی یا سن میگذاریم، اما دانشمندان ردپای یک مهمان ناخوانده را پیدا کردهاند که فرضیات قبلی را به چالش میکشد.
حواس پرتیهای روزمره
وقتی به آلودگی هوا فکر میکنیم، معمولاً تصویری از آسمان خاکستری، سوزش چشم و سرفههای خشک به ذهنمان میآید. برای دههها، داستان آلودگی هوا صرفاً به بیماری ریهها محدود میشد: از زمان «مهدود» مرگبار لندن در سال ۱۹۵۲ که هزاران نفر را به کام مرگ کشاند، تا قوانین هوای پاک که در نیمه دوم قرن بیستم وضع شدند، تصور غالب پزشکان و سیاستمداران این بود که سنگر دفاعی بدن در برابر دود، سیستم تنفسی است و آسیبها همانجا متوقف میشوند.
اما شواهد علمی جدید و تکاندهندهای که در سالهای اخیر بهدستآمده، نشان میدهد هوای آلوده، سم عصبی قدرتمندی است. این ذرات میکروسکوپی میتوانند به عمیقترین لایههای مغز نفوذ کنند و ساختار و عملکرد آن را تغییر دهند. کمیسیون لنست در گزارشهای خود، آلودگی هوا را بهعنوان یکی از فاکتورهای خطر قابلاصلاح برای زوال عقل معرفی میکند. این تغییر نگرش که اکنون تحت عنوان «محور ریه-مغز» شناخته میشود، به ما میگوید هوای آلوده تنها قاتل ریهها نیست، بلکه دزد خاطرات نیز هست.
ذراتی که بیصدا وارد بدن میشوند
وقتی از آلودگی هوا حرف میزنیم، منظورمان گردوغبار ساده نیست. ما با معجون شیمیایی پیچیدهای طرف هستیم که میتواند از هر سدی عبور کند. خطرناکترین سربازان این ارتش، ذرات معلق در هوا با قطر ۲٫۵ میکرومتر یا کمتر (PM2.5) و ذرات بسیار ریز (UFPs) هستند. برای درک مقیاس، اگر یک تار موی انسان را به ۳۰ قسمت تقسیم کنید؛ هر قسمت اندازه یک ذره PM2.5 است. اما موضوع مهم «بار»ی است که این ذرات حمل میکنند، یعنی فلزات سنگین، ترکیبات آلی سمی و اندوتوکسینها.
مگنتیتها یا ذرات اکسید آهن، در شمار همین ذرات قرار میگیرند که البته خاصیت مغناطیسی هم دارند. البته مگنتیت به مقدار بسیار ناچیز و طبیعی در مغز وجود دارد، با شکلی دندانهدار و نامنظم. اما تحقیقات نشان میدهد مگنتیتهای یافت شده در مغز افراد شهرنشین، شکلی «کروی» و صیقلی دارند. این فرم کروی، امضای سوختن در دمای بالاست؛ نشانهای که ثابت میکند ذرات مستقیماً از موتور داغ خودروها یا اصطکاک ترمزها جدا شده و حالا در لابهلای نورونهای مغز انسان جا خوش کردهاند. همین ذرات فلزی کوچک، میدانهای مغناطیسی ایجاد میکنند و میتوانند کاتالیزور تولید سم در حساسترین نقاط مغز باشند.
چگونه آلودگی از سد دفاعی مغز عبور میکند؟
سد خونی-مغزی (Blood-Brain Barrier) یکی از نفوذناپذیرترین موانع بیولوژیکی در بدن انسان است که وظیفه دارد محیط استریل مغز را از سموم موجود در خون جدا نگه دارد. اما تحقیقات نشان میدهند که آلایندهها راهکارهای پیچیدهای برای شکستن این سد یافتهاند. ۱. مسیر مستقیم از بینی به مغز: در روش اول؛ ذرات معلق سد خونی-مغزی را کاملاً دور میزنند. عصب بویایی تنها بخشی از سیستم عصبی مرکزی محسوب میشود که در تماس مستقیم با دنیای بیرون قرار دارد.
وقتی شما در ترافیک نفس میکشید، نانوذرات (UFPs) روی مخاط بویایی مینشینند. مطالعات کالبدشکافی نشان دادهاند که این ذرات توسط نورونهای بویایی «بلعیده» میشوند و از طریق فرایندی به نام انتقال آکسونی (Axonal Transport)، مستقیماً به داخل مغز سفر میکنند. مقصد اول نانوذرات «پیاز بویایی» است، اما آنجا متوقف نمیشوند و بهسرعت به سمت مرکز تصمیمگیری یعنی قشر پیشانی و مرکز حافظه یا همان هیپوکامپ حرکت میکنند. مثلاینکه مسیری مستقیم و بدون بازرسی از لولهاگزوز اتوبوس تا هارد درایوِ خاطرات شما وجود داشته باشد.
۲. وقتی التهاب، دروازه را از داخل باز میکند: در روش دوم وقتی ذرات معلق یا فلزی وارد ریه میشوند، سیستم ایمنی بدن را تحریک میکنند. سربازان دفاعی ریه (ماکروفاژها) برای مبارزه با این ذرات، پیامرسانهای شیمیایی به نام «سیتوکینهای التهابی» را به سراسر بدن میفرستند. این پیامها به دیوارههای سد خونی-مغزی میرسند و باعث التهاب آن میشوند. تحقیقات تأیید میکنند که التهاب مزمن باعث میشود سلولهای سازنده دیواره رگها چسبندگی خود را از دست بدهند و پیرو آن سد خونی-مغزی شروع به «نشت کردن» میکند. حالا دروازهها باز شدهاند و نهتنها ذرات سمی، بلکه سلولهای ایمنی خشمگین و مواد مضر موجود در خون که هرگز نباید به مغز میرسیدند، وارد حریم نورونها میشوند.
حالا که ذرات معلق و نانوذرات فلزی از سد خونی-مغزی عبور کردهاند، چه اتفاقی میافتد؟ برخلاف تصور اولیه، این ذرات بهسادگی جایی نمینشینند و ورودشان مجموعهای از واکنشهای زیستی را فعال میکند که بهتدریج تعادل طبیعی مغز را بر هم میزند و مسیر آسیب را هموار میکند.
وقتی سیستم دفاعی مغز علیه خودش میایستد
درون مغز، سلولهایی به نام «میکروگلیا» وجود دارند که در حالت عادی نقش باغبان و نگهبان را ایفا میکنند. آنها از نورونها مراقبت کرده و ضایعات را پاکسازی میکنند. اما وقتی آلایندهها وارد میشوند، یا سیگنالهای التهابی از ریه به مغز میرسند، میکروگلیاها ذرات آلاینده را با باکتری یا ویروس اشتباه میگیرند و وارد فاز بیشفعالی میشوند. میکروگلیاهای خشمگین بهجای محافظت، شروع به ترشح مواد سمی و رادیکالهای آزاد میکنند که مستقیماً به نورونها آسیب میزند. در این وضعیت که التهاب عصبی مزمن نام دارد؛ سیستم ایمنی مغز که باید حافظ آن باشد، علیه خود شورش میکند.
وقتی مغز دیگر قادر به پاکسازی نیست
همزمان با این جنگ داخلی، فرایند پاکسازی مغز مختل میشود. یکی از معتبرترین پژوهشها در این زمینه توسط دانشگاه پنسیلوانیا انجام شد که بافت مغز ۶۰۰ انسان فوت شده را بررسی کرد. نتایج نشان داد که آلودگی هوا باعث میشود سیستم دفع زباله مغز از کار بیفتد.
وقتی این سیستم درست کار نکند، مواد سمی شروع به انباشتهشدن میکنند. از یکسو پلاکهای چسبناک «آمیلوئید-بتا» میان سلولهای عصبی جمع میشوند و ارتباط آنها را مختل میکنند؛ از سوی دیگر، کلافهای پروتئینی «تائو» درون نورونها شکل میگیرند و آنها را از داخل تخریب میکنند. این دو پدیده، دقیقاً همان تغییراتی هستند که در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر دیده میشود. نتایج این تحقیق عددی نگرانکننده را هم نشان میدهد: با افزایش هر یک میکروگرم ذرات معلق در هر مترمکعب هوا، احتمال مشاهدهی آسیبهای پیشرفتهی آلزایمر حدود ۱۹ درصد بیشتر میشود.
نتیجه این اختلال، انباشت پروتئینهای سمی است: پلاکهای چسبناک «آمیلوئید-بتا» که بین نورونها فاصله میاندازند و کلافهای «تائو» که نورونها را از درون خفه میکنند. اینها دقیقاً همان امضاهای بیولوژیکی بیماری آلزایمر هستند. طبق این تحقیق، بهازای هر ۱ میکروگرم بر مترمکعب افزایش در ذرات معلق، احتمال مشاهده پاتولوژی پیشرفته آلزایمر ۱۹ درصد افزایش مییابد. ادوارد لی، پژوهشگر ارشد این مطالعه، توضیح میدهد که نقش آلودگی هوا به اینجا ختم نمیشود: «آلودگی هوا فقط خطر ابتلا را افزایش نمیدهد؛ اگر بیماری آغاز شده باشد، روند پیشرفت آن را هم تندتر میکند.»
اوزون؛ خطر خاموشی که کمتر دیده میشود
وقتی از آلودگی هوا حرف میزنیم، معمولاً ذهن همه میرود سمت دود و ذرات معلق. اما در کنار آنها، یک عامل کمتر دیدهشده هم وجود دارد که میتواند حتی خطرناکتر باشد: گاز اوزون. اوزون از واکنش نور خورشید با دود اگزوز خودروها شکل میگیرد. این گاز بهشدت واکنشپذیر است و وقتی وارد بدن میشود، میتواند به سلولها آسیب جدی بزند.
یکی از نگرانکنندهترین نتایج علمی در این زمینه از مطالعهای در تایوان بهدستآمده است. پژوهشگران نشان دادهاند که افزایش غلظت اوزون به اندازهی فقط ۱۰٫۹۱ واحد در میلیارد، با ۲۱۱ درصد افزایش خطر ابتلا به آلزایمر همراه است؛ یعنی بیش از دو برابر شدن خطر. درواقع این گاز موجی از آسیب شیمیایی در سراسر بدن ایجاد میکند که مغز، بهویژه در بلندمدت، توان خنثیکردنش را ندارد. به همین دلیل، اوزون میتواند حتی از ذرات معلق هم مخربتر عمل کند.
