DOI: https://doi.org/10.3389/frdem.2025.1668381
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41602222
تاريخ النشر: 2026-01-12
المؤلف: Vladimir A. Popov وآخرون
الموضوع الرئيسي: جودة الهواء وتأثيرات الصحة
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في التفاعل بين تاريخ العدوى والتعرض المزمن لتلوث الهواء المرتبط بحركة المرور (TRAP) على خطر مرض الزهايمر (AD) وغيرها من الخرف (AD+) بين المشاركين في بنك المملكة المتحدة الحيوي الذين تتراوح أعمارهم بين 60-75 عامًا، مع تركيز خاص على حاملي APOE4 وغير الحاملين. وجدت الدراسة أن الأفراد الذين لديهم تاريخ من العدوى، ولكن دون تعرض مرتفع لـ TRAP، أظهروا زيادة بنسبة 54% في خطر AD+. في المقابل، لم يؤثر التعرض المرتفع لـ TRAP بمفرده بشكل كبير على خطر AD+. ومن الجدير بالذكر أن المشاركين الذين لديهم تاريخ من العدوى وتعريض مرتفع لـ TRAP واجهوا خطرًا أعلى بنسبة 164% من AD+، مع كون الخطر أكثر وضوحًا (349%) في غير الحاملين لـ APOE4، بينما أصبح غير ذي دلالة إحصائية في حاملي APOE4.
تدعم النتائج فرضية “الضربات المتعددة” لمرض الزهايمر، مما يشير إلى أن عوامل الخطر المتعددة تساهم في تقدم المرض. تشير الزيادة الكبيرة في خطر AD+ بين غير الحاملين لـ APOE4 مع كل من العدوى والتعرض المرتفع لـ TRAP إلى أن تقليل التعرض المرتفع لـ TRAP قد يكون مفيدًا بشكل خاص لهذه المجموعة. ومع ذلك، قد يطغى عامل الخطر السائد لـ APOE4 على آثار عوامل الخطر الأخرى في الحاملين. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد هذه الروابط، حيث أن الطبيعة الملاحظة لبيانات بنك المملكة المتحدة الحيوي تحد من الاستنتاجات السببية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث مرض الزهايمر (AD) كاضطراب عصبي تنكسي متعدد الأوجه يتأثر بعوامل خطر متنوعة، بما في ذلك الاستعدادات الوراثية، والتعرضات البيئية، والحالات الصحية. يبرز المؤلفون فرضية “الضربات المتعددة”، التي تفترض أن مجموعة من عوامل الخطر ضرورية لتحفيز مرض الزهايمر، مع تحديد أليل APOE4 كأهم عامل خطر وراثي. لقد أكدت الدراسات الحديثة على أدوار العدوى وتلوث الهواء المرتبط بحركة المرور (TRAP) كعوامل خطر بيئية حاسمة قد تتفاعل مع الاستعدادات الوراثية لتفاقم علم الأمراض المرتبطة بمرض الزهايمر.
تؤكد الورقة على العلاقة المعقدة بين العدوى ومرض الزهايمر، مشيرة إلى أنه على الرغم من ارتباط العديد من العوامل الممرضة بالمرض، إلا أن الآليات الأساسية لا تزال غير واضحة. تشمل المجالات الرئيسية للتركيز الالتهاب العصبي، والاستجابات المناعية، والدور المحتمل للفيروسات الهربسية. بالإضافة إلى ذلك، يناقش المؤلفون الأدلة الناشئة التي تربط تلوث الهواء، وخاصة الجسيمات الدقيقة (PM2.5) وثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، بالاضطرابات العصبية التنكسية. يشيرون إلى النتائج من بنك المملكة المتحدة الحيوي التي تشير إلى أن التعرض الأعلى لهذه الملوثات يتوافق مع زيادة الأمراض المتعددة والانحدار المعرفي. تهدف الدراسة إلى استكشاف الآثار المشتركة لتاريخ العدوى والتعرض المزمن لـ TRAP على خطر مرض الزهايمر، خاصة فيما يتعلق بحاملي APOE4، مما يساهم في فهم أعمق للطبيعة متعددة العوامل لتطور مرض الزهايمر.
النتائج
تشير النتائج إلى أنه بعد تعديل توزيع الأعمار عبر المجموعات DNMR_Infs، DNMR_noInfs، noDNMR_Infs، وnoDNMR_noInfs، لم تُلاحظ اختلافات كبيرة في متوسط الأعمار بين الذكور والإناث أو الجنسين معًا. أكد هذا التعديل أن خطر مرض الزهايمر (AD+) المرتبط بالتعرض لتلوث الهواء المرتبط بحركة المرور (TRAP) وتاريخ العدوى لم يكن مشوشًا بالعمر. على وجه التحديد، أظهر المشاركون الذين تتراوح أعمارهم بين 60-75 عامًا والذين لديهم تاريخ من العدوى وتعريض مرتفع لـ TRAP زيادة بنسبة 164% في خطر AD+ (نسبة الخطر، RR = 2.64، 95% CI [1.79، 3.88]) مقارنةً بأولئك الذين ليس لديهم هذه عوامل الخطر. زادت العدوى بمفردها من الخطر بنسبة 54% (RR = 1.54، 95% CI [1.32، 1.78])، بينما لم يؤثر TRAP بدون العدوى بشكل كبير على خطر AD+.
كشفت التحليلات الإضافية أنه في غير الحاملين لأليل APOE4، كانت نسبة خطر AD+ 4.49 (95% CI [2.68، 7.50]) لأولئك الذين لديهم كلا عاملَي الخطر، بينما زادت العدوى بمفردها الخطر إلى 2.04 (95% CI [1.62، 2.55]). في المقابل، بالنسبة لحاملي APOE4، لم تكن العلاقة بين العدوى والتعرض لـ TRAP مع خطر AD+ ذات دلالة إحصائية. أكدت تحليلات الانحدار اللوجستي هذه النتائج، حيث أظهرت أن تضمين المتغيرات المساعدة مثل التعليم، حالة التدخين، ومؤشر الحرمان تاونسند كان له تأثير ضئيل على عوامل الخطر الأساسية. بالإضافة إلى ذلك، أكدت تحليلات الحساسية باستخدام تصحيح التحيز وتقنية العينة الزائدة للأقليات الاصطناعية (SMOTE) قوة النموذج، مما يشير إلى أن النتائج كانت مستقرة تحت ظروف مختلفة.
المناقشة
في هذه الدراسة، قمنا بتحليل بيانات من بنك المملكة المتحدة الحيوي للتحقيق في العلاقة بين تاريخ العدوى والتعرض لتلوث الهواء المرتبط بحركة المرور (TRAP) على خطر مرض الزهايمر وغيرها من الخرف (AD+). تشير نتائجنا إلى أن الأفراد الذين لديهم تاريخ من العدوى كان لديهم خطر متزايد بنسبة 54% من AD+ عندما لم يتعرضوا لمستويات مرتفعة من TRAP. يتماشى هذا مع الأبحاث السابقة التي تشير إلى أن الأمراض المعدية المختلفة تساهم في خطر AD، ربما من خلال آليات مثل ضعف المناعة والاستجابات الالتهابية. ومن الجدير بالذكر أن الأفراد الذين تعرضوا لمستويات مرتفعة من TRAP ولديهم تاريخ من العدوى أظهروا خطرًا أعلى بنسبة 70% من AD+، مما يدعم فرضية “الضربات المتعددة”، التي تفترض أن عوامل خطر متعددة ضرورية لتقدم مرض الزهايمر.
علاوة على ذلك، كشفت الدراسة أن خطر AD+ كان مرتفعًا بشكل كبير (بنسبة 349%) في غير الحاملين لأليل APOE4 الذين لديهم كلا عاملَي الخطر، بينما لم تكن هذه العلاقة ذات دلالة إحصائية بين حاملي APOE4. يشير هذا إلى أن متغير APOE4 قد يطغى على آثار عوامل الخطر الأخرى بسبب ارتباطه القوي بمرض الزهايمر. تشمل قيود الدراسة التحيزات المحتملة المتأصلة في عينة بنك المملكة المتحدة الحيوي المعتمدة على المتطوعين والطبيعة الملاحظة للبيانات، مما يمنع الاستنتاجات السببية الحاسمة. يجب أن تستكشف الأبحاث المستقبلية التفاعلات بين مختلف التعرضات البيئية والعوامل الوراثية في مجموعة سكانية أكثر تنوعًا للتحقق من هذه النتائج.
DOI: https://doi.org/10.3389/frdem.2025.1668381
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41602222
Publication Date: 2026-01-12
Author(s): Vladimir A. Popov et al.
Primary Topic: Air Quality and Health Impacts
Overview
This research investigates the interplay between a history of infections and chronic exposure to traffic-related air pollution (TRAP) on the risk of Alzheimer’s disease (AD) and other dementias (AD+) among UK Biobank participants aged 60-75 years, with a particular focus on APOE4 carriers and non-carriers. The study found that individuals with a history of infections, but without high TRAP exposure, exhibited a 54% increase in AD+ risk. In contrast, high TRAP exposure alone did not significantly affect AD+ risk. Notably, participants with both a history of infections and high TRAP exposure faced a 164% higher risk of AD+, with the risk being even more pronounced (349%) in non-carriers of APOE4, while it became non-significant in APOE4 carriers.
The findings support the ‘multi-hit’ hypothesis of AD, suggesting that multiple risk factors contribute to the disease’s progression. The significant increase in AD+ risk among non-carriers of APOE4 with both infections and high TRAP exposure indicates that mitigating high TRAP exposure could be particularly beneficial for this group. However, the dominant risk factor of APOE4 may overshadow the effects of other risk factors in carriers. The study emphasizes the need for further research to confirm these associations, as the observational nature of the UK Biobank data limits causal inferences.
Introduction
The introduction of the research paper discusses Alzheimer’s disease (AD) as a multifaceted neurodegenerative disorder influenced by various risk factors, including genetic predispositions, environmental exposures, and health conditions. The authors highlight the ‘multi-hit’ hypothesis, which posits that a combination of risk factors is necessary to trigger AD, with the APOE4 allele identified as the most significant genetic risk factor. Recent studies have underscored the roles of infections and traffic-related air pollution (TRAP) as critical environmental risk factors that may interact with genetic predispositions to exacerbate AD pathology.
The paper emphasizes the complex relationship between infections and AD, noting that while various infectious agents have been linked to the disease, the underlying mechanisms remain unclear. Key areas of focus include neuroinflammation, immune responses, and the potential role of herpesviruses. Additionally, the authors discuss the emerging evidence connecting air pollution, particularly particulate matter (PM2.5) and nitrogen dioxide (NO2), to neurodegenerative disorders. They reference findings from the UK Biobank indicating that higher exposure to these pollutants correlates with increased multimorbidity and cognitive decline. The study aims to explore the combined effects of infection history and chronic TRAP exposure on AD risk, particularly in relation to APOE4 carriers, thereby contributing to a deeper understanding of the multifactorial nature of AD development.
Results
The results indicate that after adjusting for age distributions across the groups DNMR_Infs, DNMR_noInfs, noDNMR_Infs, and noDNMR_noInfs, no significant differences in mean ages were observed among males, females, or combined genders. This adjustment confirmed that the increased risk of Alzheimer’s disease (AD+) associated with exposure to traffic-related air pollution (TRAP) and history of infections was not confounded by age. Specifically, participants aged 60-75 years with both a history of infections and high TRAP exposure exhibited a 164% increased risk of AD+ (risk ratio, RR = 2.64, 95% CI [1.79, 3.88]) compared to those without these risk factors. Infections alone raised the risk by 54% (RR = 1.54, 95% CI [1.32, 1.78]), while TRAP without infections did not significantly affect AD+ risk.
Further analysis revealed that in non-carriers of the APOE4 allele, the relative risk of AD+ was 4.49 (95% CI [2.68, 7.50]) for those with both risk factors, whereas infections alone increased the risk to 2.04 (95% CI [1.62, 2.55]). In contrast, for APOE4 carriers, the association between infections and TRAP exposure with AD+ risk was not significant. Logistic regression analyses corroborated these findings, showing that the inclusion of covariates such as education, smoking status, and the Townsend Deprivation Index had minimal impact on the primary risk factors. Additionally, sensitivity analyses using bias correction and the Synthetic Minority Over-sampling Technique (SMOTE) confirmed the robustness of the model, indicating that the results were stable under various conditions.
Discussion
In this study, we analyzed data from the UK Biobank to investigate the relationship between a history of infections and exposure to traffic-related air pollution (TRAP) on the risk of Alzheimer’s disease and other dementias (AD+). Our findings indicate that individuals with a history of infections had a 54% increased risk of AD+ when not exposed to high levels of TRAP. This aligns with previous research suggesting that various infectious diseases contribute to AD risk, potentially through mechanisms such as weakened immunity and inflammatory responses. Notably, individuals exposed to both high TRAP levels and a history of infections exhibited a 70% higher risk of AD+, supporting the ‘multi-hit’ hypothesis, which posits that multiple risk factors are necessary for AD progression.
Furthermore, the study revealed that the risk of AD+ was significantly heightened (by 349%) in non-carriers of the APOE4 allele who had both risk factors, while this association was not significant among APOE4 carriers. This suggests that the APOE4 variant may overshadow the effects of other risk factors due to its strong association with AD. Limitations of the study include potential biases inherent in the UK Biobank’s volunteer-based sample and the observational nature of the data, which precludes definitive causal inferences. Future research should explore the interactions between various environmental exposures and genetic factors in a more diverse population to validate these findings.