Загрязнение воздуха как фактор риска случаев первичных заболеваний и рецидивов рассеянного склероза

Ландтблом Анна-Мария – профессор отделения неврологии (e-mail: ; тел.: 460-705-59-16-70; ORCID: .

жили подобную отрицательную взаимосвязь между экспозицией органических растворителей и инфекцией, вызванной вирусом Эпштейна – Барр, а также низкими уровнями витамина D (малым количеством времени, проведенного на свежем воздухе). Важно отметить, что, предположительно, существует синергетический эффект между курением и органическими растворителями [10–12]. Следовательно, вдыхаемые химические вещества, такие как табак, очевидно, могут выступать триггерами воспалительного процесса при РС, и в фокусе внимания современных исследований должны находиться другие распространенные ингаляционные экспозиции. Интерес в наших последних исследованиях в данной сфере сконцентрирован на загрязнении воздуха и рисках РС, что и представлено в данном обзоре.

Во всем мире проведено огромное количество исследований, посвященных воздействию загрязнения воздуха на пациентов с рассеянным склерозом. И хотя никакого консенсуса между исследователями достигнуто не было, об обнаруженных механизмах воздействия сказать можно очень многое. Прежде всего, важно отметить источник загрязнения. M.D. Avakian et al. [13] в 2002 г. отметили, что процессы сжигания мусора являются основным источником выбросов NO _x , SO _x и побочных продуктов, которые включают в себя взвешенные вещества (РМ) и металлы. Проведенное K. Donaldson et al. [14] в 2005 г. исследование также выявило, что характерные для городской среды выбросы дизельных двигателей внутреннего сгорания являются основными источниками наночастиц и взвешенных веществ в атмосфере, образующихся в результате процесса сгорания.

Механистические исследования. Изучая исследования, проведенные как на животных, так и на людях, можно действительно понять суть механизма. В 2003 г. Calderon-Garciduenas et al. [15] обнаружили в мозге собак, экспонированных РМ, определенное количество металлов, таких как никель и ванадий. Экспрессия iNOS и COX-2 указывала на системное воспаление. В дополнение D. Van Berlo et al. [16], так же, как L. Calderon-Garciduenas et al. [15], отметили существование взаимосвязи между воздействием РМ и экспрессией таких ферментов, как iNOS и COX-2. D. Van Berlo et al. [16] и P. Farina et al. [17] в своих исследованиях, проведенных соответственно на крысах и мышах, показали, что экспрессия фермента гемоксигеназы-1 и воспалительные факторы повышались вследствие экспозиции PM 10 и выбросов двигателей внутреннего сгорания. В этой связи следует отметить, что в 2001 г. K. Mehindate et al. [18] показали, что при рассеянном склерозе астроглии в спинном мозге отличались повышенной экспрессией гемоксиге-назы-1, что могло вызывать отложение железа в митохондриях в местах атеросклеротического повреждения тканей.

Что касается исследований, проведенных с участием людей, то в 2004 г. J.W. Rose et al. [19] выявили частую экспрессию COX-2 в связи с iNOS у пациентов с рассеянным склерозом, предположив, таким образом, что участие данных ферментов в воспалении потенциально могло вносить вклад в развитие патологии. Определенным ограничением данного исследования является небольшое количество охваченных пациентов.

Исследования, выявившие положительную взаимосвязь. Наиболее распространенным и общепризнанным внешнесредовым фактором, связанным с рецидивами рассеянного склероза, является воздействие PM10. В исследовании, проведенном в Иране в 2014 г. [20], приняли участие 2188 пациентов – жителей города Тегерана. Они были разделены на группы в соответствии с местом проживания, после чего был осуществлен кластерный анализ с использованием среднего значения индекса ближайшего окружения. Исследование выявило значительно (p < 0,001) повышенные уровни PM10, SO2, NO2 и NOx (но не NO) по сравнению с контролем. Ограничением данного исследования можно считать то, что в анализ не были привнесены дополнительные факторы влияния. Подобным образом во Франции было проведено перекрестное исследованием методом «случай – контроль»; его авторы М. Jeanjean et al. [21] обследовали 424 пациента с рассеянным склерозом и выявили, что рецидивы заболевания в масштабе единичных значительных воздействий средовых факторов были вызваны экспозицией NO2, O3 и PM10. В модели, учитывающей воздействие многих загрязняющих веществ, только O3 оставался в значительной степени связанным с возникновением рецидивов рассеянного склероза. Сильной стороной данного исследования является то, что в нем были применены логистические регрессионные модели как с участием одного загрязняющего вещества, так и многих; модели были стратифицированы по сезонам («теплый» против «холодного») и скорректированы с учетом метеорологических параметров и других факторов [21]. L. Angelici et al. [22] в 2016 г. изучили 8287 случаев госпитализации по причине рассеянного склероза в Ломбардии за период 2001–2009 гг. и показали, что поступление в больницу пациентов с рассеянным склерозом увеличивалось на 42 % в те дни, которым предшествовали уровни PM10, находящиеся в наивысшем квартиле. Ограничениями данного исследования можно считать отсутствие данных по длительности и эффективности применения иммуномодулирующей терапии и измерений индивидуального воздействия загрязнения атмосферного воздуха. Тем не менее данные, полученные в этом исследовании, не противоречат таковым, полученным M. Oikonen et al. [23] (406 пациентов) и J. Roux et al. [24] (536 пациентов): в обоих исследованиях была обнаружена корреляция между уровнями PM10 и рецидивами рассеянного склероза. Первое из этих двух исследований было ретроспективным и базировалось на изучении данных, собранных в 1985–1999 гг.; второе же было посвящено изучению данных, собранных в 2000–2009 г. В 2015 г. в Сербии также проведено ретроспективное исследование. Его авторы, S. Vojinovic et al. [25], получили результаты, которые подтвердили влияние, оказываемое сезонными изменениями климата и загрязнением атмосферного воздуха на рецидивы рассеянного склероза. Ограничением данного исследования является отсутствие образцов крови, взятых у пациентов с рассеянным склерозом. R. Bergamaschi et al. [26], используя данные о концентрации PM10 за 5, 10, 15, 20 и 25 дней до МРТ головного мозга, также выявили сильную взаимосвязь между повышенными уровнями PM10 и риском воспалительного повреждения; данная взаимосвязь не зависела от наличия иммунотерапии, статуса курильщика и времени года.

Еще одно недавнее исследование, проведенное в 2019 г. F. Tateo et al. [27] с участием 1435 пациентов в Падуе, одной из наиболее загрязненных провинций Италии, выявило, что рассеянный склероз был гораздо значительнее распространен в городах, чем в сельской местности ( p < 0,0001), и его распространение в значительной степени коррелировало со среднегодовыми концентрациями PM_2.5. В данном исследовании показано, что за период 1998–2015 гг. годовые уровни PM 2.5 были связаны с количеством случаем рассеянного склероза на городских территориях, и там, где качество воздуха было наихудшим, распространение заболевания было наивысшим. В 2017 г. S.E. Mousavi et al. [28] провели обзор литературы и подобным же образом пришли к выводу, что взаимосвязь между загрязнением воздуха и нейродегенеративными заболеваниями, такими как рассеянный склероз, все же существует. Этот вывод был основан на схожести нарушений в организме, вызываемых рассеянным склерозом и воздействием РМ.

Исследования, в которых не удалось опровергнуть нулевую гипотезу. Однако в нескольких исследованиях в данной сфере были сделаны противоречивые выводы. В исследовании, проведенном N. Palacios et al. [29] в 2017 г., не было выявлено значительной взаимосвязи между загрязнением воздуха и риском возникновения рассеянного склероза; исследование было проведено на двух больших когортах медсестер в США, в рамках NHS и NHSII (исследование здоровья медсестер). Во второй когорте был обнаружен повышенный риск рассеянного склероза, связанный с воздействием PM10, но он не был подтвержден перекрестной проверкой тренда через квантили. Также следует отметить, что в исследовании NHS II участники были моложе, и поэтому заболеваемость рассеянным склерозом среди них была выше. Ни в одной из когорт не было выявлено каких-либо значительных взаимосвязей между рассеянным склерозом и воздействием PM2.5. В 2018 г. L. Bai et al. [30] предприняли попытку изучить взаимосвязь между заболеваемостью рассеянным склерозом и экспозицией PM2.5, NO и O3. За период 2001–2013 гг. было обнаружено 6203 случая заболевания; проведя различный анализ чувствительности, а также проанализировав среднегодовые температуры, исследователи не обнаружили никаких значительных взаимосвязей между заболеваемостью и экспозицией. Определенными ограничениями данного исследования является то, что данные об экспозиции PM2.5, NO2, и O3 были получены для определенных периодов времени и, возможно, должным образом не отражали долгосрочные изменения в концентрациях загрязняющих веществ. Наконец, в 2008 г. H. Tremlettet al. [31] провели исследование на 199 пациентах с подтвержденным рассеянным склерозом и не смогли обнаружить взаимосвязь между такими средовыми факторами, как PM10 и O3 и рецидивами рассеянного склероза среди населения Тасмании.

Выводы. В заключение хотелось бы подчеркнуть, что хотя и не было получено прямых доказательств того, что загрязнение воздуха оказывает значительное воздействие на возникновение и развитие рассеянного склероза, во многих исследованиях все же были обнаружены определенные взаимосвязи между данным заболеванием и загрязнением воздуха, в особенности PM 10 . Будущие исследования in vitro и эксперименты на животных должны фокусироваться на изучении биологических механизмов взаимосвязи между загрязнением воздуха и РС. Будущие исследования с участием людей должны изучать роль пола и эпигенетических механизмов (например метилирование ДНК) во взаимосвязи между загрязнением воздуха и РС, а также иные потенциально влияющие на процесс факторы, такие как курение и дефицит витамина D. Как заявляют N.E. Pashley, V.-A. Bind [32], ключом к пониманию всей совокупности воздействия, оказываемого загрязнением воздуха, должно стать использование натурных данных, а также гипотетические мультифакторные рандомизированные эксперименты, включающие анализ воздействия многих загрязняющих веществ.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки