07-08-2023
Die Exposition gegenüber Feinstaub hat negative Auswirkungen auf die Gesundheit und wird unter anderem mit Lungenkrebs und neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht. In einer elegant durchgeführten In-vitro-Studie haben Forscher der Universität Seoul gezeigt, dass Astaxanthin die durch Feinstaub verursachte Neuroinflammation im Gehirn hemmen kann.
Die wichtigsten Immunzellen im zentralen Nervensystem sind die Mikrogliazellen. Im sich entwickelnden Gehirn sind sie für den Aufbau der richtigen Verbindungen zwischen den Nervenzellen unerlässlich. Bei Erwachsenen sorgen sie für eine gute Signalübertragung zwischen den Nervenzellen und für die Beseitigung von beschädigten oder abgestorbenen Zellen und Krankheitserregern. Aktivierte Mikroglia produzieren proinflammatorische Proteine und reaktive Sauerstoffpartikel und können so eine Neuroinflammation verursachen. Eine Neuroinflammation ist ein Kennzeichen verschiedener neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass Feinstaub ins Gehirn gelangen und zur Entwicklung von Alzheimer, Parkinson und anderen Formen der Demenz beitragen kann. Astaxanthin ist ein rotes Carotinoid mit einer starken antioxidativen und antiinflammatorischen Wirkung.
Kultivierte Mikrogliazellen von Mäusen wurden verschiedenen Konzentrationen von PM2,5-Feinstaub ausgesetzt. Dabei handelt es sich um Feinstaub mit einer Partikelgröße von 2,5 Mikrometern oder weniger. Mit verschiedenen Methoden wurde gemessen, in welchem Ausmaß bestimmte Entzündungsmarker als Reaktion auf diese Belastung exprimiert wurden. Das gleiche Experiment wurde noch einmal durchgeführt, nun aber in Anwesenheit von Astaxanthin im Kulturmedium.
Die Exposition gegenüber Feinstaub erhöhte (dosisabhängig) die Expression mehrerer proinflammatorischer Zytokine in den kultivierten Mikrogliazellen, darunter Interleukin (IL)-1-beta und Tumor-Nekrose-Faktor (TNF)-alpha. Gleichzeitig nahm die Expression des antiinflammatorischen Zytokins IL-10 ab. Außerdem stieg unter anderem die Produktion von Stickstoffmonoxid und reaktiven Sauerstoffpartikeln. Die Exposition gegenüber Feinstaub in Gegenwart von Astaxanthin führte zu einer erheblich geringeren Expression proinflammatorischer Marker und einem geringeren Zelltod der Mikroglia im Vergleich zu Zellen, die keine Astaxanthin-Behandlung erhalten hatten.
Diese Studie zeigt, dass Feinstaub Mikrogliazellen aktivieren kann, was zu Entzündungen und möglicherweise zu neuronalen Schäden und dem Untergang von Nervenzellen führt. Astaxanthin hat das Potenzial, die Aktivierung von Mikrogliazellen zu hemmen, wodurch eine schützende Wirkung auf das Gehirn erzielt wird, wenn es Feinstaub ausgesetzt ist.
Kim RE et al. Astaxanthin suppresses PM2.5-induced neuroinflammation by regulating Akt phosphorylation in BV-2 microglial cells. Int J Mol Sci. 2020;21:7227. [Link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33008094/]
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