Blootstelling aan het risicogen van Alzheimer en blootstelling aan zware metalen kan de cognitie verminderen
Een nieuwe studie bij muizen vindt dat blootstelling aan cadmium, gecombineerd met een genetische aanleg voor de ziekte van Alzheimer, symptomen van cognitieve achteruitgang kan veroorzaken.
Het zogenaamde menselijke apolipoproteïne E (APOE) -gen codeert voor instructies voor het maken van het gelijknamige eiwit.
Typisch, de APOE gen combineert met vetten om lipoproteïnen te creëren - eiwitten die op hun beurt cholesterol en andere vloeistoffen door de bloedbaan transporteren.
Er zijn drie varianten of allelen van dit gen. De E3 variant is bijvoorbeeld wijdverbreid, waarbij de helft van de bevolking het draagt.
De variant E 4 van de APOE gen verhoogt het risico van een persoon om de ziekte van Alzheimer te ontwikkelen aanzienlijk.
Nieuw onderzoek bij muizen suggereert dat mensen die al een kopie van de APOE4 gen en lopen dus het risico op de ziekte van Alzheimer, kunnen cognitieve achteruitgang ervaren als gevolg van blootstelling aan cadmium - een neurotoxisch zwaar metaal.
Cadmium komt van nature voor in de aarde en "wordt gewonnen tijdens de productie van koper, lood en zink." Voedingsmiddelen zoals schaaldieren, sommige groene bladgroenten of graangewassen kunnen cadmium bevatten; sigarettenrook en vervuilde lucht kunnen ook het metaal bevatten.
Zhengui Xia, hoogleraar milieu- en arbeidsgezondheidswetenschappen aan de University of Washington School of Public Health, is de laatste en corresponderende auteur van de nieuwe studie, die in het tijdschrift verschijnt Toxicologische wetenschappen.
Cadmium en het APOE4-gen bestuderen
In de nieuwe studie gebruikten de wetenschappers muismodellen van de ziekte van Alzheimer met een geactiveerde versie van de E 4 of E3 variant van de APOE gen. Vervolgens voegden de onderzoekers lage doses cadmium toe aan het drinkwater, dat de muizen 14 weken dronken.
De maximale hoeveelheid cadmium die de muizen binnenkregen, was gelijk aan de hoeveelheid die mensen in de Verenigde Staten in hun bloed hebben, inclusief mensen die nog nooit hebben gerookt.
De onderzoekers onderzochten de cognitieve vaardigheden van de ratten door middel van nieuwe standaardtests voor de locatie van bezwaar en T-maze-tests.
De cognitieve vaardigheden waarop de wetenschappers ervoor kozen om zich te concentreren, zijn afhankelijk van de hippocampus - een hersengebied dat cruciaal is voor leren en geheugen. Het is ook een van de hersenregio's die het meest beschadigd raken in de vroege stadia van de ziekte van Alzheimer.
Cadmium versnelt cognitieve stoornissen
De muizen die cadmium hadden ingenomen, presteerden minder goed in de nieuwe objectlocatietests, wat duidt op een slechter ruimtelijk werkgeheugen op korte termijn.
Deze symptomen traden eerder op bij muizen met de APOE4 gen dan die met APOE3.
Mannelijke muizen hadden een eerder begin dan vrouwtjes met dezelfde genetische samenstelling.
Later in het leven, muizen met de APOE4 gen presteerden slechter in de T-doolhof-test dan die met APOE3.
De auteurs concluderen dat blootstelling aan cadmium "verminderde neuronale differentiatie van volwassen geboren neuronen" in de hippocampus van mannelijke muizen met de APOE4 gen.
Al met al, concluderen de onderzoekers, suggereren de resultaten dat een interactie tussen APOE4 en blootstelling aan cadmium "leidt tot versnelde cognitieve stoornissen en dat verstoorde neurogenese van de hippocampus bij volwassenen een van de onderliggende mechanismen kan zijn."
Jonge mannelijke muizen leken over het algemeen gevoeliger voor de effecten van deze interactie dan jonge vrouwelijke knaagdieren.
"Deze heavy metal is slecht voor je", zegt Xia.
“Blootstelling aan cadmium door ons dagelijks leven kan een nadelig effect hebben op onze cognitie. Als je de APOE4 gen, is het risico aanzienlijk hoger. "
Zhengui Xia
`` Onze studie levert direct bewijs voor een interactie tussen het gen voor genetisch risico van Alzheimer en blootstelling aan de omgeving door versnelde cognitieve stoornissen. ''
De auteur geeft ook commentaar op de mogelijke mechanismen die de bevindingen kunnen verklaren. "Het is mogelijk dat APOE4 kan lekkage op de bloed-hersenbarrière veroorzaken en leiden tot een hogere mate van cadmiumophoping in de APOE4 hersenen."
