Czy ekspozycja na mangan środowiskowy przyczynia się do rozwoju choroby Parkinsona? Badania naukowców z Barrow Neurological Institute

Dzięki grantowi R01 w wysokości 2,9 miliona dolarów, przyznanemu przez National Institutes of Health, badacze z Barrow Neurological Institute intensyfikują swoje działania, aby przetestować hipotezę, że ekspozycja na mangan środowiskowy w stężeniach dwie rzędy wielkości niższych niż typowa ekspozycja zawodowa jest związana z postępem objawów parkinsonizmu.

Pięcioletni grant umożliwi również testowanie teorii, że mangan wywołuje parkinsonizm poprzez indukowanie stanu zapalnego w mózgu. Parkinsonizm to zbiorcze określenie dla schorzeń mózgu, które powodują spowolnienie ruchów, sztywność, zaburzenia równowagi chodu i drżenia.

Społeczeństwo od dawna korzysta z manganu w produkcji stali i innych stopów, czyniąc ten tani i obfity minerał podstawą przemysłu budowlanego. W ostatnich latach mangan stał się także kluczowy dla rozwijającego się rynku akumulatorów do pojazdów elektrycznych.

„Mamy nadzieję, że nasze badania ostatecznie przyczynią się do uregulowania środowiskowej obecności manganu na całym świecie” – powiedział dr Brad Racette, przewodniczący Neurologii w Barrow Neurological Institute, będącym częścią Dignity Health St. Joseph’s Hospital and Medical Center. „Nasze badania odnoszą się także do kwestii sprawiedliwości środowiskowej podnoszonej przez osoby, które często są pomijane w badaniach zdrowotnych.”

Dr Racette współpracuje z epidemiologiem dr Gillem Nelsonem z University of the Witwatersrand w Johannesburgu (RPA), epidemiologiem dr Susan Nielson, inżynierem środowiska dr. Jayem Turnerem z Washington University w St. Louis oraz biostatystykiem dr Lianne Sheppard z University of Washington w Seattle.

Badania nawiązują do projektu sprzed pięciu lat, również finansowanego przez NIH, który rozpoczął się po tym, jak mieszkańcy Meyerton w RPA skontaktowali się z tamtejszymi urzędnikami ochrony środowiska, zgłaszając obawy dotyczące huty w ich społeczności. Wówczas huta była największym na świecie producentem manganu i działała od ponad 50 lat.

Dr Racette, który od ponad 20 lat bada wpływ manganu, zainicjował w 2013 roku pilotażowe badanie z dr. Nelsonem, aby odpowiedzieć na obawy obywateli Meyerton. To doprowadziło do badania finansowanego przez NIH, obejmującego ponad 800 mieszkańców RPA – około 700 z nich było narażonych na emisje z huty w Meyerton. Dla porównania badanie objęło także uczestników z miejscowości oddalonej o około 50 mil, gdzie ekspozycja na mangan była minimalna.

Badacze przeprowadzili kliniczne badania uczestników, oceniając ich funkcje motoryczne, poznawcze oraz nastrój. Zaobserwowano pewien wzorzec: mieszkańcy Meyerton uzyskiwali gorsze wyniki we wszystkich trzech obszarach w porównaniu z osobami z grupy kontrolnej.

Badanie zmierzyło również ilość manganu w powietrzu Meyerton, która była porównywalna z innymi punktowymi źródłami emisji manganu na świecie.

Dzięki nowemu grantowi R01, dr Racette i jego zespół ponownie odwiedzą tę samą kohortę w RPA, aby określić, czy objawy motoryczne i poznawcze uczestników pogorszyły się z czasem. Badacze rozszerzą także swoje analizy o ocenę utraty węchu, potencjalnego wczesnego wskaźnika choroby Parkinsona, oraz objawów pozamotorycznych, takich jak zaburzenia pęcherza i jelit.

Aby lepiej zrozumieć, jak ekspozycja na mangan wpływa na mózg, naukowcy zeskanują mózgi około jednej czwartej uczestników za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI). Badanie obrazowe obejmie sekwencje zaprojektowane specjalnie do oceny neurozapalenia, które wstępne dane wskazują jako prawdopodobny mechanizm choroby.

Chociaż huta została zamknięta w 2020 roku, zespół dr. Racette’a odkrył, że stężenie manganu w powietrzu wciąż jest bardzo wysokie w tej społeczności.

Nowe badanie zakończy się opracowaniem i rozpowszechnieniem informacji dla mieszkańców Meyerton. „To naprawdę zamyka pełen cykl w relacjach z lokalną społecznością” – powiedział dr Racette. „To oni zgłosili nam problem, a my dostarczymy im odpowiedzi.”

Problem ten jest pilny w RPA, która odpowiada za ponad jedną trzecią światowej produkcji manganu.

Dr Racette zauważył, że historia huty w Meyerton odzwierciedla wspólny temat badań nad wpływem przemysłowym i środowiskowym: społeczności dotknięte działalnością danego przemysłu często korzystają z niego w minimalnym stopniu lub wcale.

„Bardzo niewiele osób z osiedli Meyerton, które badaliśmy, faktycznie pracowało w hucie” – wyjaśnił dr Racette. „Osoby, które przez dekady były trute zanieczyszczeniami, prawdopodobnie otrzymały niewiele korzyści ekonomicznych z tej działalności. To poważny problem zdrowotny i kwestia sprawiedliwości środowiskowej.”

Dr Racette obawia się również, że historia się powtórzy w przypadku przemysłu akumulatorów manganowych, który rozwija się, aby sprostać globalnemu zapotrzebowaniu na pojazdy elektryczne. „Zalety pojazdów elektrycznych całkowicie znikają, jeśli podczas produkcji samochodów czystej energii trujemy rozwijające się kraje” – powiedział.

Źródło: Dignity Health Arizona