översiktsartikel

aluminium som en riskfaktor för Alzheimers sjukdom

Pricilla Costa FerreiraI; Kamila de Almeida PiaiI; Angela Maria Magosso TakayanaguiII; Susana i Sagura-mu Saborioziii

ABSTRACT

syftet med studien var att kondensera befintliga vetenskapliga bevis om förhållandet mellan aluminium (Al) exponering och exponering för risk för utveckling av Alzheimers sjukdom (ad), utvärdering av dess långsiktiga effekter på befolkningens hälsa. En systematisk litteraturöversikt genomfördes i två databaser, MEDLINE och LILACS, mellan 1990 och 2005, med hjälp av uniterms: ”aluminiumexponering och Alzheimers sjukdom” och ”aluminium och risk för Alzheimers sjukdom”. Efter tillämpning av Relevanstestet valdes 34 studier, bland vilka 68% etablerade en relation mellan Al och AD, 23,5% var ofullständiga och 8,5% etablerade inte en relation mellan Al och AD. Resultaten visade att Al är associerat med flera neurofysiologiska processer som är ansvariga för den karakteristiska degenerationen av AD. Trots befintlig polemik över hela världen om Al: s roll som riskfaktor för AD har de senaste åren visat att Al är förknippat med utvecklingen av AD.

deskriptorer: Alzheimers sjukdom; aluminium; riskfaktorer

introduktion

aluminium (Al) är en vanlig metall i miljön och en av de vanligaste i jordskorpan. Al befrias i miljön genom naturliga processer av jorderosion, vulkanutbrott och antropogena åtgärder. Bauxit är den viktigaste källan, innehållande 55% Aloxid.

den större delen av Al-intag tillhandahålls genom mat på olika sätt: mat förorenad av Al, vatten och industrialiserad mat som innehåller Al som konservant och/eller färgämne.

även om mat är en viktig källa till intag, är det vatten som ger en högre biotillgänglighet att absorberas av tarmen(1). Al-salter används till stor del som koagulanter för att minska organiskt material, grumlighet och mikroorganismer närvarande under behandling av ytligt vatten, vilket presenterar den största mängden partiklar i suspension. Denna användning, även om den är användbar för vattenbehandling i många städer, kan öka koncentrationen av Al vid den slutliga konsumtionspunkten(2).

vissa studier utser närvaron av Al i dricksvatten och i mat som ett av de etiologiska medlen för psykiska sjukdomar. Det finns också en hypotes att exponering för detta element utgör en risk för utvecklingen av Alzheimers sjukdom(1).

1965 rapporterades en intracerebral inokulering av Al-fosfat hos kaniner. Det resulterade i neurofibrilar degeneration signifikant lik neurofibrilar degeneration av Alzheimers sjukdom (AD), vilket ledde till antagandet att det finns en relation mellan Al och AD. 1973 publicerades den första artikeln som visade ökad al-koncentration hos patienter med AD(3).

AD är en neurodegenerativ sjukdom som förekommer i den senila befolkningen. Det kännetecknas kliniskt av den progressiva förlusten av minne och andra kognitiva förmågor och patologiskt av allvarlig neuronal förlust, glialproliferation och amyloidplakor som består av XXL-amyloidprotein (a XXL) omgiven av degenererade nervAvslutningar och neurofibrila tangles(4). Denna patologi diagnostiseras när andra demensorsaker utesluts, eftersom endast obduktion tillåter upprättandet av en definitiv AD-diagnos(5).

AD är förmodligen resultatet av en multifaktoriell process där genetiska och miljömässiga komponenter ingår. Det antas att enskilda genetiska egenskaper modulerar miljöexponeringar. Miljöriskfaktorer relaterade till utvecklingen av AD inkluderar exponering för Al, en av de mest studerade potentiella miljöriskfaktorerna. AD har också varit relaterat till andra riskfaktorer, såsom den kemiska risken relaterad till minskningen av neurotransmittorer, vilket skulle vara ansvarigt för intellektuell och beteendemässig prestanda i hjärnan hos patienter med AD(6).

en annan riskfaktor är Apolipoprotein E-känslighetsgenen, som är relaterad till AD(5). Vissa forskare tror att förändringar i åldrande neuroner kan leda till ett självimmunsvar, vilket ger upphov till AD(6).

det finns också en hypotes om associering med förändringar i hematoencefalisk barriär och med allvarlig hjärnskada, vilket leder till förlust av samvete och eventuell utveckling av AD(6). Ålder och en familjehistoria av demens verkar som de viktigaste riskfaktorerna i sjukdomsetiologin.

Med tanke på att det finns en naturlig förlust av immunsvarskapacitet under åldringsprocessen är utvecklingen av patologier vanligast och mest allvarlig hos äldre personer. Dessutom finns det yttre faktorer, livsstil, socioekonomiskt tillstånd och psykosociala och miljömässiga faktorer som bestämmer funktionella, cellulära och molekylära förändringar, vilket leder till minskad homeostatisk balans och följaktligen större predisposition till sjukdomar(7).

demografiska och epidemiologiska data indikerar befolkningens åldrande över hela världen. Det uppskattas att antalet personer som drabbats av AD i världen kommer att överstiga 26 miljoner; i Brasilien avser uppskattningar cirka 500 tusen människor. Sjukdomsprevalensen varierar från 1.4% av individerna mellan 65 och 69 år till 20, 8% av dem mellan 85 och 89 år och når cirka 38, 6% av dem mellan 90 och 95 år(7). AD representerar 70% av uppsättningen sjukdomar som påverkar den geriatriska populationen.

denna artikel sammanfattade befintliga vetenskapliga bevis på förhållandet mellan Al-exponering och risken för utveckling av AD från forskningsresultat publicerade mellan 1990 och 2005, med hjälp av en reproducerbar bibliografisk granskningsteknik som kallas systematisk litteraturöversikt.

metodologi

den systematiska litteraturöversikten utfördes enligt en sekvens av steg som beskrivs i Figur 1.

förhållandet mellan exponering för Al och risken för att utveckla AD var fokus för denna studie. Litteratursökningen genomfördes i publikationer mellan 1990 och 2005, i två databaser, MEDLINE och LILACS. Artiklarna identifierades genom uniterms: aluminiumexponering och Alzheimers sjukdom, och aluminium och Risk för Alzheimers sjukdom.

kriterierna som definierats i Relevanstestet användes för urval av studier. Endast studier som positivt svarade på alla inklusionskriterier deltog i den systematiska litteraturöversikten. Dessa kriterier är: A) är studien om AD och / eller Al-toxicitet? b) tar det upp potentiella etiologiska medel eller riskfaktorer för utveckling av AD? C) publicerades den mellan januari 1990 och December 2005?; d) publicerades den på engelska, spanska, portugisiska eller franska?

sökningen i databaserna och tillämpningen av Relevanstestet, både för abstrakter om fulltexter, utfördes av två forskare oberoende, med syfte att säkerställa metodobjektivitet. Relevanstestet tillämpades två gånger. Det tillämpades först på abstrakterna och sedan valdes de artiklar som skulle delta preliminärt i studien(8). Därefter samlades alla fullständiga artiklar för tillämpningen av det andra Relevansprovet. Efter att studien hade lästs fullständigt bekräftades dess inkludering eller uteslutning i studien. Med tanke på skillnader när det gäller inkludering eller uteslutning av vissa studier konsulterades en tredje forskare enligt rekommendationer från Cochrane Foundation. Bibliografiska, redaktionella recensioner eller kommunikation ingick inte i den systematiska litteraturöversikten.

när de fullständiga texterna hade valts analyserades och organiserades informationen i synoptiska diagram och presenterade den bibliografiska referensen. Således kondenserades de befintliga experimentella bevisen på förhållandet mellan exponering för Al och risken för att utveckla AD från resultaten av denna studie.

resultat

i denna sökning erhölls 174 studier relaterade till temat. Efter tillämpningen av Relevanstestet valdes 69 studier och 16 uteslöts eftersom de inte inkluderade några abstrakter, 40 svarade inte bekräftande på alla frågor i Relevanstestet, 43 var granskningsartiklar och 6 Var kommentarer. Från de 69 studier som valts ut genom den första tillämpningen av Relevanstestet erhölls 46 fullständiga texter.

de 46 fullständiga texterna granskades och analyserades i syfte att identifiera typen av relation mellan Al och AD. Efter den andra tillämpningen av Relevanstestet valdes 34 studier och 12 artiklar uteslöts: två var kommentarer, sex svarade inte bekräftande på alla frågor i Relevanstestet och fyra var recensioner. Av de 34 artiklar som valts ut för studien, 68% (23 studier) etablerat en relation mellan Al och AD, 23,5% (8 studier) inte presentera avgörande data och 8,5% (tre studier) inte fastställa någon relation mellan Al och AD. Tabell 1 visar studier som inte innehöll avgörande data eller inte fastställde en relation mellan Al och AD och Tabell 2 presenterar artiklar som etablerade en relation mellan Al och AD.

diskussion

trots den epidemiologiska, sociala och ekonomiska betydelsen av AD i världen visade denna studie att få studier har publicerats om detta ämne i Latinamerika. Nästan alla utvalda studier har sitt ursprung i Europa, USA, Kanada eller Asien; endast en av de utvalda studierna är från Latinamerika, särskilt från Brasilien.

enligt den systematiska litteraturöversikten är AD associerad med en allmän minskning av hjärnvävnad, med lokal förlust av neuroner, huvudsakligen i hypofältet och basal framhjärnan. En experimentell studie utförd med möss behandlade med Al visade en statistiskt signifikant minskning av deras hjärnvikt(9). Två mikroskopiska aspekter är typiska i AD, de extra cellulära amyloidplåtarna, även kallade senila plack, som består av extra cellulära avsättningar av ett protein från ett Äggrör, och neurofibrilar intraneuron tangles som består av filament av en fosforilaterad form av ett protein associerat med mikrotuber (Tau). Förändring i bearbetningen av A-proteinet från dess föregångare, APP (amyloidprekursorprotein), erkänns som en väsentlig egenskap i AD-patogenen(10).

det finns två typer av ett protein i form av en ugn, en ugn 40 och en ugn 42. A-proteinet är normalt framställt i små mängder, även om A-proteinet är en superproduktion på grund av genetiska mutationer. Båda proteinerna aggregeras för att bilda amyloida plack. Emellertid uppvisar a 22 en högre tendens att göra detta än a 40, vilket utgör huvudansvarig för bildandet av amyloidplakor. A-20 Och a-42 produceras genom proteolytisk klyvning av ett prekursoramyloidprotein, APP, ett protein av större membran och uttrycks normalt av många celler, inklusive neuroner i centrala nervsystemet(10). App-mutationerna av gener underlättar bildandet av en gastronomi, särskilt a-42 (Figur 2), Med därmed ökad bildning av amyloidplakor(10). Det har observerats att Al ökar Ab-proteinneurotoxiciteten, degenerationen av neuroner som utsätts för den och även aggregering av ett 21-protein(11).

tau-protein blir onormalt fosforilat i AD och deponeras intracellulärt i form av parade spiralformiga filament med en karakteristisk mikroskopisk aspekt. När cellen dör, samlas dessa filament som neurofibrilar extracellulära trassel. Det finns ett starkt inflytande av Al-joner på fosforilation vilket kan vara orsaken, eftersom neurofibrilar tangles innehåller hyperfosfolerade mikrotubuli associerade med Tau-proteinet. Det är möjligt att Tau-fosforilationen intensifieras genom förekomsten av myloida plack. Dess fosforilation äventyrar snabb axonal transport, en process som beror på mikrotubuli(10).

den ökade koncentrationen av Al gynnar bildandet av tau-protein och följaktligen bildandet av neurofibilära trassel(12). Det upptäcktes i en tidigare studie att amyloidplåtarna är omgivna av glialreaktiva celler, så exponering för Al kan aktivera oxidativa processer av glialceller, vilket i sin tur indirekt kan skada neuronintegriteten(13).

neurondegenerationen observerad i AD kan också uppstå på grund av oxidativ stress. Oxidativ stress avser tillstånd som hypoxi, kännetecknad av komprometterade skyddsmekanismer, eftersom neuronerna blir mer mottagliga för excitotoxisk lesion. Oxidativ stress induceras i hjärnor utsatta för Al (10).

det visades i en epidemiologisk studie att individer som brukade äta mat med högt Al-innehåll uppvisade en två gånger högre risk att utveckla AD(14).

studier visar att möss med långvarig exponering för Al-lösligt salt kan utveckla AD, med selektiv förlust av neuroner och den kolinerga funktionen. Al minskar också överföringen av acetylkolin och dämpar dess frisättning, vilket orsakar minskning av reflexer. Al visas som en Reduktor av neuronal aktivitet, som visar likhet med den minskade kolinerga verkan i AD. Al leder till beteendeförändringar endast hos gamla Kaniner, inte hos de unga. Således är mogna hjärnor mer mottagliga för Al-toxicitet än omogna(15).

slutliga överväganden

resultaten visar att 68% av de analyserade studierna presenterar Al som en av riskfaktorerna för AD, vilket bekräftar och beskriver de toxikologiska mekanismerna genom vilka Al påverkar nervvävnaden.

i denna studie framhävs behovet av att förstå vikten av miljöfaktorer, särskilt exponering för Al, som determinanter i befolkningens hälso-sjukdomsprocess, vilket betonar dess potential att påverka, positivt eller negativt, naturliga åldringsprocesser.

det verifierades genom en allmän utvärdering av studier som enligt en viktig grupp forskare påverkar Al flera neurofysiologiska processer, som är ansvariga för degenerationskarakteristiken hos AD. Därför har vetenskapliga bevis visat att Al under de senaste åren har associerats med utvecklingen av AD. Således kan förhindrande av exponering för vissa miljöfaktorer som Al bland annat minska förekomsten av kroniska degenererande sjukdomar som AD, som de senaste åren har fått stor betydelse för kollektiv hälsa över hela världen.

erkännanden

denna studie finansierades av CNPq genom koncessionen av grundutbildningsvetenskapligt bidrag CNPq/PIBIC (Process n 111339/2004-9) och CAPES-ProDoc / CAPES Program (Process n 00023/03-5).

2. Bates AJ. Vatten som konsumeras och dess inverkan på konsumenten-förstår vi variablerna? Mat Chem Toxicol 2000; 38 (1 Suppl):29-36.

4. Selkoe DJ. Normal och onormal biologi av beta-amyloidprekursorproteinet. Annu Rev Neurosci 1994; 17: 489-517.

5. Yokel RA. Toxikologin för aluminium i hjärnan: en recension. Neurotoxikologi 2000 Octuber; 21 (5):813-28.

6. Brasilianska Aluminium Association. Aluminium och hälsa. 2: a upplagan. S. S. A. Paulo (SP): ABAL; 2000.

8. Segura-mu ici, Takayanagui AMM, Lopes TM, Trevilato TMB, Hering SE. Studie av den neurotoxiska effekten av yrkesmässig exponering för mangan, kvicksilver och bly med hjälp av systematisk litteraturöversikt som ett metodologiskt verktyg. Världshälsa 2003 Oktober-December; 27 (4): 589-95.

10. Hang HP, Dale MM, Ritter M. farmakologi. 4: e upplagan. Rio De Janeiro (RJ): Guanabara Koogan; 2001.

11. Kawahara M, Midori K, Kuroda Y. Effekter av aluminium på neurotoxiciteten hos primära odlade neuroner och på aggregeringen av XXL-amyloidprotein. Brain Res Bull 2001 Maj; 55 (2): 211-7.

12. A. A., A. A., A. A. F., Prasad K. N., Bondy SC. Aluminium ökar nivåerna av beta-amyloid och ubiquitin i neuroblastom men inte i gliomceller. Proc Soc Exp Biol Med 2000 April; 223 (4): 397-402.