Vélo, potager et cerveau

L K Fonken, X Xu, Z M Weil, G Chen, Q Sun, S Rajagopalan and R J Nelson. - Molecular Psychiatry, (5 July 2011)

La pollution de l'air par les particules est un facteur de risque omniprésent mondial impliqué dans la genèse de maladies pulmonaires et cardiovasculaires.

Bien que les effets d'une exposition prolongée à la pollution de l'air soient bien connus quant aux fonctions pulmonaires et cardio-vasculaires, l’effet des particules est relativement peu connu sur les processus affectifs et cognitifs.

Le système nerveux central peut être affecté par les radicaux libres et l’activation des voies de l’inflammation qui accompagnent la pollution par les particules.

Ainsi, nous avons recherché si l'exposition prolongée, à la température ambiante, aux particules fines aéroportées (<2,5 um (PM2.5)) affecte la cognition, les réactions affectives, les  cytokines inflammatoires de l'hippocampe et la morphologie neuronale.

Des souris mâles ont été exposées soit à de l’air pollué avec des particules fines (PM2.5) ou de l'air filtré, pendant 10 mois. Les souris ayant respiré de l’air avec des PM2.5 ont montré des réponses comportementales de type dépressif et des déficiences dans l'apprentissage spatial et la mémoire par rapport à des souris exposées à de l'air filtré.

L’expression des cytokines pro-inflammatoires de l’hippocampe est plus élevée chez les souris exposées aux PM2.5. La densité des épines dendritiques et des connexions dendritiques a diminué dans les régions CA1 et CA3 de l’hippocampe des souris exposées aux PM2.5. Dans l’ensemble, ces données suggèrent que l'exposition prolongée à des niveaux de particules typiques de l'exposition dans les grandes villes du monde entier peuvent modifier les réactions affectives et altérer les fonctions cognitives.

 

 

 

Air pollution impairs cognition, provokes depressive-like behaviors and alters hippocampal cytokine expression and morphology

Abstract

Particulate matter air pollution is a pervasive global risk factor implicated in the genesis of pulmonary and cardiovascular disease. Although the effects of prolonged exposure to air pollution are well characterized with respect to pulmonary and cardiovascular function, comparatively little is known about the impact of particulate matter on affective and cognitive processes. The central nervous system may be adversely affected by activation of reactive oxygen species and pro-inflammatory pathways that accompany particulate matter pollution. Thus, we investigated whether long-term exposure to ambient fine airborne particulate matter (<2.5 μm (PM_2.5)) affects cognition, affective responses, hippocampal inflammatory cytokines and neuronal morphology. Male mice were exposed to either PM_2.5 or filtered air (FA) for 10 months. PM_2.5 mice displayed more depressive-like responses and impairments in spatial learning and memory as compared with mice exposed to FA. Hippocampal pro-inflammatory cytokine expression was elevated among PM_2.5 mice. Apical dendritic spine density and dendritic branching were decreased in the hippocampal CA1 and CA3 regions, respectively, of PM_2.5 mice. Taken together, these data suggest that long-term exposure to particulate air pollution levels typical of exposure in major cities around the globe can alter affective responses and impair cognition.