Eksponering for luftforurenende stoffer under graviditeten kan bidrage til barndomabnormiteter i hjernen, en ny undersøgelse antyder.

Forskningen fra børnehospitalet i Los Angeles målte mødrenes eksponering for PAH luftforurening og brugte hjernedannelse til at se på virkningerne på deres børns hjerner.

PAH'er eller polycykliske aromatiske carbonhydrider er udbredte forurenende stoffer, der dannes, når organiske materialer brændes ufuldstændigt. De stammer fra køretøjsudstødning, forbrænding af kul og olie, affaldsforbrænding og skovbrande. De kan også findes inde i hjemmet, for eksempel fra tobaksrøg eller åben ild og komfurer.

Vi har brug for vores hvide stof

Forskerne begyndte at se på virkningerne af prænatal eksponering for PAH på hjernens udvikling i 1990'erne. Det indledende undersøgelse rekrutterede mere end 600 kvinder i tredje trimester af graviditeten fra New York City minoritetssamfund. De udfyldte spørgeskemaer og fik bærbare forureningsmonitorer i 48 timer for at give forskere mulighed for at bestemme deres eksponering.

Deres børn blev derefter vurderet mellem tre og syv år, og holdet fandt, at eksponering var forbundet med symptomer på ADHD (opmærksomhed underskud hyperaktivitet lidelse) og andre kognitive og adfærdsmæssige problemer, herunder reduceret IQ, angst og depression.

For seneste undersøgelse, 40 af de samme børn fik deres hjerner scannet, hvilket afslørede en stærk sammenhæng mellem PAH-eksponering i livmoderen og en reduktion af hvidt stof i hjernen. Hjernens hvide stof er lavet af millioner af celler kaldet axoner, der muliggør hurtige forbindelser mellem forskellige regioner i hjernen.

Undersøgelsen fandt en sammenhæng mellem områder med reduceret hvidt stof og behandlingshastigheden for den del af hjernen. Gul, rød og orange viser områder, hvor hvidt stof havde påvirket behandlingshastigheden for den del af hjernen. Der var en stærkere sammenhæng i hjernens venstre side. fra Peterson et al. 2015, JAMA Psychiatry, forudsat forfatterHvad mere er, disse forstyrrelser i hjernen var forbundet med langsommere reaktionstider under intelligent test samt mere alvorlige ADHD-symptomer og adfærdsforstyrrelse.

Voksende tegn på problemer

Denne undersøgelses resultater føjer til en voksende litteratur om luftforurening og sundhed, hvorfra andre undersøgelser rapporterer om tilknytning til autismespektrumforstyrrelser, skizofreni , kognitiv svækkelse.

For eksempel: en undersøgelse af californiske børn viste, at de, der blev udsat for de højeste niveauer af trafikrelateret luftforurening under graviditet og i det første leveår, var mere tilbøjelige til at udvikle autistiske spektrumforstyrrelser end dem, der blev udsat for de laveste niveauer.

Mere direkte bevis for, at luftforurening påvirker hjernen, der udvikler sig, kommer fra dyreforsøg. En undersøgelse af hjernen hos unge mus udsat for ultrafine partikler i koncentrationer svarende til dem, der blev fundet i myldretiden, fandt, at musene blev vist forstørrede hulrum i hjernen - en tilstand, som hos mennesker er forbundet med autisme og skizofreni.

Partikler - dårlige nyheder til hjernen

Mekanismen, hvormed luftforurening er giftig for hjernen, forstås endnu ikke fuldt ud, især vejen til hjernen af ​​partikler (PM) - små forurenende partikler, der kan bære PAH'er på deres overflade.

Det antages, at ultrafine partikler bevæger sig til hjernen enten ved at rejse fra lungen ind i den systemiske cirkulation og på tværs af blodhjernebarrieren eller ved at lande på bagsiden af ​​næsen og derefter rejse til hjernen via olfaktorisk nerve. En gang i hjernen kan forurenende partikler bevirker betændelse og cellulær skade.

Behov for mere forskning

Som med ethvert videnskabeligt projekt var der begrænsninger i undersøgelsen: stikprøvestørrelsen var lille, og det var ikke muligt at udelukke muligheden for, at resultaterne kunne have været forårsaget af andre miljøeksponeringer. Forskerne planlægger at scanne mange flere børn og vurdere, hvordan PAH interagerer med andre forurenende stoffer og deres virkninger på hjernen.

Det er også vigtigt at huske, at resultaterne blev foretaget fra en undersøgelse af en bestemt befolkning med et højt niveau af fattigdom, lav uddannelsesniveau og under-gennemsnitlig maternel IQ - så resultaterne kan ikke let generalisere til andre befolkninger.

Denne undersøgelse og meget af den anden forskning om luftforurening og hjernen stammer fra USA, hvor andelen af ​​en stor kilde til byforurening - den dieseldrevne bil - er lav sammenlignet med Storbritannien. Dette gør det nødvendigt at indsamle vores egne data her.

I vores for nylig lancerede fødselskohortundersøgelse Vi vil indsamle detaljerede oplysninger om 80,000 britiske babyer og deres forældre under graviditeten og det første år af børnenes liv for at finde ud af, hvilke faktorer der former vækst, udvikling, sundhed og velvære.

Omkostningerne ved luftforurening

Selvom der har været relativt lidt forskning om de negative virkninger af luftforurening på nervesystemet, er der allerede stigende beviser. Et unikt træk ved luftforurening som en risikofaktor for sygdom er, at eksponering er næsten universel.

Det er vigtigt, at undersøgelsen viste, at jo mere moderen blev udsat for PAH, mens hun var gravid, jo større blev forstyrrelsen af ​​hvidt stof hos barnet. Dette antyder, at reduktion i eksponering for PAH under graviditet og lige efter fødslen har potentialet til at medføre en ækvivalent reduktion i forstyrrelse af hvidt stof i barnets hjerne og dens virkninger.

Hvis yderligere undersøgelser finder lignende resultater, er folkesundhedsimplikationerne signifikante i betragtning af, hvor udbredte PAH'er er, og hvor lidt vi ved om årsagerne til psykiske problemer - et område, der udgør en stor og voksende sygdomsbyrde om samfundet.

Det stadigt akkumulerende bevis for, at så mange komponenter i luftforurening bidrager til et så forskelligartet sæt sygdomme, bekræfter det presserende behov for at styre kvaliteten af ​​den luft, vi indånder. At opnå dette lover at være en betydelig og omkostningseffektiv måde at forbedre vores sundhed og livskvalitet på.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation
Læs oprindelige artikel.

Om forfatterne

Frank Kelly er professor i miljøsundhed ved King's College i London. Hans forskning fokuserer på, hvordan lungerne forsvarer sig mod udfordringerne ved forurening, og hvorfor nogle af os nogle gange forsvarer disse forsvar. Meget af hans nuværende arbejde undersøger de oxidationsmekanismer, der ligger til grund for luftforurening-induceret lungeskade.

Julia Kelly er en videnskabelig kommunikator inden for Environmental Research Group ved King's College London. Her formidler hun vigtige forskningsresultater og fund om de sundhedsmæssige virkninger af luftforurening gennem udarbejdelse af en bred vifte af skriftligt materiale.