Promotie H. (Hong) Yan

Air pollutants as drivers of cellular stress in neurons and microglia in the brain

Luchtverontreinigende stoffen als aanjagers van cellulaire stress in neuronen en microglia in de hersenen

Luchtverontreiniging is een groeiend mondiaal gezondheidsprobleem, waarbij steeds meer bewijs aantoont dat blootstelling aan fijnstof (PM) bijdraagt aan neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer (AD). PM-blootstelling leidt tot oxidatieve stress, neuro-inflammatie en cellulaire disfunctie, processen die samenhangen met AD-pathologie, waaronder amyloïd-beta (Aβ) aggregatie, tau-hyperfosforylering en synaptische schade. Ondanks deze verbanden zijn de onderliggende moleculaire mechanismen nog niet volledig begrepen.

Het proefschrift van Hong Yan onderzoekt hoe luchtverontreiniging, met name diesel-uitstootdeeltjes (DEP), neuronale en microgliale functies beïnvloedt. Deze bevindingen bieden nieuwe inzichten in hoe milieuverontreinigende stoffen hersenveroudering en neurodegeneratieve processen beïnvloeden, en onderstrepen de complexe en schadelijke impact van luchtverontreiniging op de hersengezondheid.

De resultaten tonen aan dat PM op zichzelf geen neuronale celdood veroorzaakt, maar ferroptose—een vorm van ijzerafhankelijke celdood—aanzienlijk versterkt in aanwezigheid van ferroptotische inductoren. Blootstelling aan DEP leidt tot verhoogde lipideperoxidatie, calciumdysregulatie en mitochondriale fragmentatie, effecten die door ferroptoseremmers kunnen worden verminderd.

Daarnaast wordt de rol van cAMP/EPAC1- en soluble adenylyl cyclase (sAC)-signaleringsroutes in PM-geïnduceerde ferroptose onderzocht.Yan laat zien dat PM ook microgliale disfunctie veroorzaakt, met verstoorde fagocytose, lysosomale alkalinisatie en verhoogde neuro-inflammatie. Deze verstoringen weerspiegelen pathologische processen die bij AD worden waargenomen en suggereren dat luchtverontreiniging neurodegeneratie versnelt door ontregeling van cellulaire homeostase.