בשנה שעברה דיווחו מדענים מופתעים כי במוחות האדם שבדקו נמצאה כמות של מיקרופלסטיק וננופלסטיק שמשקלה הממוצע דומה לזה של כפית פלסטיק. כעת, בדיקה מעמיקה יותר מגלה כי מגוון רחב בהרבה של חומרים מהסביבה החיצונית מצליח לחדור למוח, בהם סיליקה, מתכות, פיח וחלקיקי פסולת אחרים.
חוקרים מהמרכז לחקר מחלת האלצהיימר באוניברסיטת ראש וממוסדות נוספים בדקו בפירוט יוצא דופן רקמות מוח של 11 בני אדם שמתו בגילים 80 עד 91. הם גילו שחלק מהחלקיקים חדרו לעומק המוח והגיעו עד לאמיגדלה, אזור הממלא תפקיד חשוב בעיבוד רגשות ובזיכרון.
הממצא הוא חלק משינוי משמעותי בדרך שבה מדענים מבינים את הקשר בין זיהום אוויר לבין מחלות ומצבים המשפיעים על המוח, בהם דמנציה, פרקינסון ואוטיזם.
הכי מעניין
במשך שנים אחת ההשערות המרכזיות הייתה שזיהום האוויר פוגע במוח בעקיפין, באמצעות יצירת דלקת ושינויים אחרים בגוף. ההסבר הזה עדיין נחשב רלוונטי, אבל כעת חוקרים בוחנים אפשרות נוספת: זיהום האוויר עשוי לפעול גם ישירות על המוח.
השאלה כיצד בדיוק החלקיקים מצליחים להגיע לשם עדיין אינה פתורה.
החוקרים מנסים להתחקות אחר מסלולי החדירה של החלקיקים למוח ואחר השינויים המתרחשים לאחר שהם מגיעים אליו. במקביל, מחקרים אחרים חושפים שינויים אפשריים במבנה המוח, בחלבונים ובתהליכים מטבוליים הקשורים לחשיפה לזיהום אוויר.
הממצאים עשויים לסייע להבין כיצד האוויר שאנחנו נושמים היום קשור למחלות שעלולות להתפתח שנים ואף עשרות שנים לאחר מכן.
קיילב פינץ', פרופסור אמריטוס בבית הספר לגרונטולוגיה על שם לאונרד דייוויס באוניברסיטת דרום קליפורניה, מסביר כי מצטברות ראיות לכך שהחשיפה לזיהום עשויה להתחיל כבר במהלך ההיריון ולהימשך לאורך החיים.
"עדיין יש הרבה דברים שאנחנו לא מבינים, אבל אנחנו יודעים שהסיכון לדמנציה עולה ככל שרמת החשיפה לזיהום אוויר גבוהה יותר", הוא אומר.
השאלות האלה נעשות דחופות במיוחד לנוכח שינויי האקלים, המשפיעים על איכות האוויר סביבנו. תנאים חמים ויבשים יותר מעודדים שריפות יער גדולות ועוצמתיות באזורים רבים, בעוד בצורות והידרדרות הקרקע מגבירות את הסיכון לסופות אבק.
התוצאה היא עננים עצומים של עשן, אדמה, מינרלים וחלקיקים מיקרוסקופיים אחרים, שנישאים ברוח מעל ערים, מדינות ואפילו יבשות שלמות.
שלושה ממצאים מחקריים מהתקופה האחרונה מספקים תמונה מפורטת יותר של האופן שבו זיהום האוויר עשוי להשפיע על המוח.
חולת האלצהיימר משתמשת בטלפון כדי לשוחח עם צ'אטבוט מבוסס בינה מלאכותית בשם "ליבאנה" (Livanna), במוסד טיפולי לאנשים הסובלים ממחלות ניווניות של מערכת העצבים, בספטפון | צילום: AFP
האם זיהום אוויר גורם להתכווצות המוח?
כמה מחקרים שפורסמו השנה והתבססו על נתוני הביובנק הבריטי, מאגר עצום של מידע רפואי על תושבי בריטניה, מספקים רמזים לאופן שבו נשימת אוויר מזוהם עשויה להוביל לשינויים פיזיים במוח.
מחקר אחד, שפורסם באפריל בכתב העת Journal of Nutrition, Health & Aging, עקב במשך כמעט 14 שנים אחר יותר מ־400 אלף בני אדם שנחשפו לרמות שונות של זיהום אוויר. במהלך תקופת המעקב תועדו כמעט 9,000 מקרים של דמנציה.
החוקרים מצאו כי בקרב האנשים שנחשפו לרמות הגבוהות ביותר של חלקיקים נשימים עדינים מסוג PM2.5, הסיכון לפתח דמנציה היה גבוה ב־14% לעומת מי שנחשפו לרמות הנמוכות ביותר.
מדובר בחלקיקים זעירים שקוטרם קטן פי 30 בערך מעובייה של שערת אדם. כאשר שואפים אותם, הם יכולים לחדור לעומק הריאות ואף להגיע למחזור הדם.
נוסף על הסיכון המוגבר לדמנציה, בקרב האנשים שנחשפו לזיהום רב יותר נמצאו סימנים להזדקנות ביולוגית מואצת.
אבל הממצא המפתיע במיוחד הגיע מבדיקות הדמיה של המוח. אצל אנשים שנחשפו לרמות גבוהות יותר של זיהום אוויר זיהו החוקרים ירידה בנפח הכולל של המוח וגם בנפחם של כמה אזורים מסוימים.
הממצאים העלו אפשרות לקיומו של רצף תהליכים: חשיפה לזיהום אוויר, האצת ההזדקנות הביולוגית, התכווצות של רקמת המוח ולבסוף התפתחות דמנציה.
מחקר שני, שפורסם במאי בכתב העת Environmental Pollution, בחן מקרוב יותר את השינויים האפשריים בתוך המוח.
המחקר התבסס על נתונים של כמעט 270 אלף בני אדם, שנערך אחריהם מעקב במשך כ־14 שנים. החוקרים מצאו כי חשיפה מוגברת לחלקיקי PM2.5 הייתה קשורה לשינויים מבניים בהיפוקמפוס, אזור במוח החיוני ללמידה ולזיכרון.
הם מצאו גם רמזים למנגנונים שעשויים להסביר את הפגיעה. תהליכים דלקתיים ושינויים באופן שבו הגוף מעבד שומנים הסבירו חלק קטן מהקשר בין החשיפה לזיהום לבין הסיכון לדמנציה.
הממצאים מצביעים על מסלול אפשרי נוסף המקשר בין האוויר שאנחנו נושמים לבין שינויים במוח המזדקן.
עם זאת, חשוב להדגיש ששני המחקרים אינם מוכיחים קשר של סיבה ותוצאה. נוסף על כך, החוקרים העריכו את מידת החשיפה לזיהום על סמך רמות זיהום האוויר באזורי המגורים של המשתתפים, ולא באמצעות מדידות אישיות.
לכן ייתכן שההערכות אינן משקפות במדויק את החשיפה בפועל של כל משתתף.
למרות המגבלות, המחקרים מתחילים להשלים חלקים חסרים בהבנת התהליכים האפשריים שמחברים בין חשיפה לזיהום אוויר לבין התפתחות מחלות מוח.
עוד כתבות בנושא
עשן כבד עולה ממיכל גדול השייך לצינור הנפט אילת-אשקלון | צילום: גילי יערי/Flash90
אילו חלקיקים באוויר מסוכנים במיוחד?
אחת השאלות המרכזיות שמעסיקות כיום חוקרים היא אילו מרכיבים של זיהום האוויר מזיקים במיוחד למוח.
האוויר המזוהם שאנחנו נושמים אינו חומר אחיד, אלא תערובת משתנה של חלקיקים, מתכות, גזים וחומרים כימיים. המדענים מנסים כעת לזהות אילו ממרכיבי התערובת עלולים להיות משמעותיים במיוחד לבריאות המוח.
במחקר שפורסם בספטמבר השוו חוקרים את ההשפעות של שלושה סוגי מזהמים שונים מאוד: פליטות ממנועי דיזל, אבק שנאסף מאתר מרכז הסחר העולמי בניו יורק ועשן שמקורו בשריפת עצים.
עכברים נחשפו לכל אחד מסוגי הזיהום במשך חמש שעות, ולאחר מכן בדקו החוקרים אילו שינויים התרחשו במוחותיהם.
הממצא המפתיע היה הדמיון בין השפעות פליטות הדיזל לבין השפעות האבק מאתר מרכז הסחר העולמי.
למרות שמדובר במזהמים ממקורות שונים לחלוטין, שני סוגי החשיפה השפיעו על יותר מ־1,200 גנים משותפים, בהם גנים המעורבים בהפעלת תהליכים דלקתיים, בפגיעה בשומנים בתאים ובעיבוד החלבון עמילואיד.
עמילואיד הוא חלבון המצטבר במוחותיהם של אנשים החולים באלצהיימר.
לעומת זאת, חשיפה לעשן עצים לא גרמה לכמה מהשינויים שנקשרו למחלת האלצהיימר.
החוקרים הבחינו כי פליטות הדיזל והאבק מאתר מרכז הסחר העולמי היו עשירים במתכות, בעוד עשן העצים לא הכיל ריכוזים דומים שלהן.
הממצא העלה את האפשרות שמתכות הן אחד הגורמים שהופכים סוגים מסוימים של זיהום אוויר למזיקים במיוחד למוח.
עם זאת, תוצאות מחקרים בעכברים אינן בהכרח משקפות את ההשפעות בבני אדם, וחשיפה של חמש שעות שונה מאוד מהחשיפה המורכבת והממושכת שבני אדם חווים לאורך חייהם.
ובכל זאת, הניסוי מצביע על אפשרות בעלת משמעות חשובה: כשמדובר בבריאות המוח, כמות זיהום האוויר היא אולי רק חלק מהסיפור. גם ההרכב של הזיהום עשוי להיות משמעותי.
עוד כתבות בנושא
הקשר בין זיהום אוויר לחלבונים רעילים במוח
באחד המחקרים הגדולים ביותר שנערכו עד כה על הקשר בין זיהום אוויר לדמנציה עם גופיפי לואי, הסוג השני בשכיחותו של דמנציה אחרי אלצהיימר, ניתחו החוקרים נתוני אשפוז של 56.5 מיליון אמריקנים מהשנים 2000 עד 2014.
הם מצאו כי אנשים שהתגוררו באזורים עם רמות גבוהות יותר של חלקיקי PM2.5 היו בעלי סבירות גבוהה יותר להתאשפז בשל שתי מחלות המאופיינות בהצטברות של צברי חלבונים רעילים המכונים גופיפי לואי: דמנציה עם גופיפי לואי ודמנציה הקשורה למחלת פרקינסון.
לאחר מכן ניסו החוקרים להבין מה עשוי להסביר את הקשר.
בניסויים בעכברים נמצא כי חשיפה לזיהום אוויר גרמה לקיפול לא תקין ולהצטברות של החלבון אלפא־סינוקלאין, החלבון היוצר את גופיפי לואי.
"זה היה משהו שהפתיע אותנו מאוד", אומר שיאובו מאו, פרופסור לנוירולוגיה באוניברסיטת ג'ונס הופקינס, שעתיד להתחיל בינואר בתפקיד מנהל המרכז למחקר תרגומי של דמנציה ורפואה מדויקת במרכז הרפואי יוסטון מתודיסט.
העכברים שנחשפו לזיהום פיתחו גם התכווצות של המוח, מוות של תאי עצב וירידה בתפקוד הקוגניטיבי.
אולם כאשר החוקרים חשפו לאותו זיהום עכברים שהונדסו גנטית כך שלא ייצרו את החלבון אלפא־סינוקלאין, מרבית הנזק כמעט נעלם.
התוצאה הצביעה על כך שהחלבון החריג ממלא תפקיד מרכזי בתהליך הפגיעה במוח, ועשויה להפוך את המנגנון הזה ליעד אפשרי לטיפולים עתידיים.
הממצאים, שפורסמו בשנת 2025 בכתב העת המדעי Science, עשויים גם לסייע בפתרון תעלומה שמעסיקה חוקרים במשך שנים.
לרוב האנשים שמפתחים דמנציה עם גופיפי לואי אין היסטוריה משפחתית של המחלה. עובדה זו הובילה מדענים לחשוד שלחשיפה לגורמים סביבתיים עשוי להיות תפקיד משמעותי בהתפתחותה.
איך חוקר זיהום אוויר מגן על המוח שלו?
העניין של מאו בזיהום אוויר החל בסביבות המשחקים האולימפיים בבייג'ינג בשנת 2008, כאשר זיהום האוויר הכבד בעיר הפך לנושא שעורר דאגה בינלאומית.
באותה תקופה ניסו הרשויות בסין לצמצם את הזיהום באמצעות צעדים שונים: הן ספרו את מספר הימים שבהם השמיים היו כחולים, הגבילו את השימוש במכוניות בהתאם למספרי לוחיות הרישוי והשביתו זמנית מפעלים כדי להפחית את הערפיח.
מאו חקר באותה תקופה ננו־חלקיקים, חלקיקים זעירים כל כך שגודלם נמדד במיליארדיות המטר. הוא החל לתהות מה כל אותם חומרים שנמצאים באוויר עלולים לעשות בתוך גוף האדם.
כיום הוא מתגורר בארצות הברית, אך עשרות שנים של מחקר בתחום זיהום האוויר השפיעו על האופן שבו הוא מתייחס לאוויר שהוא נושם בכל יום.
אמצעי הזהירות שהוא נוקט פשוטים למדי.
ראשית, הוא מקפיד לשים לב לאיכות האוויר בתוך הבית, לא פחות מאשר לזיהום שבחוץ.
בישול, במיוחד כאשר אין אוורור מספק, עלול לייצר ריכוזים גבוהים להפתיע של חלקיקים מזהמים.
"בישול בתוך הבית עלול לפעמים להיות גרוע יותר מכל דבר אחר", הוא אומר.
מאו גם משתדל להימנע ממגורים ממש על כביש ראשי, שבו רמות הזיהום שמקורו בתחבורה נוטות להיות גבוהות יותר.
בביתו הוא מחליף באופן קבוע את המסננים של מערכת החימום, האוורור ומיזוג האוויר.
לצד זאת, הוא מקפיד על הרגלים בסיסיים שמועילים לבריאות הכללית: תזונה מאוזנת, פעילות גופנית ושהייה בחוץ באור השמש.
מאו מודע לכך שאין לו שליטה על כל מה שנמצא באוויר שסביבו, אבל הוא מנסה לשלוט בגורמים שכן נמצאים בידיו.
"למניעה מהסוג הזה יכולה להיות השפעה משמעותית", הוא מסכם.
עוד כתבות בנושא
