Exponering för luftföroreningar under graviditeten kan bidra till barndomsavvikelser i hjärnan, en ny studie föreslår.

Forskningen, från barnsjukhuset i Los Angeles, mätte mödrarnas exponering för PAH luftföroreningar och använde hjärnavbildning för att titta på effekterna på sina barns hjärnor.

PAH, eller polycykliska aromatiska kolväten, är utbredda föroreningar som bildas när organiska material förbränns ofullständigt. De härrör från fordonsavgaser, förbränning av kol och olja, avfallsförbränning och skogsbränder. De kan också hittas inne i hemmet, till exempel från tobaksrök eller öppen eld och spisar.

Vi behöver vår vita materia

Forskarna började titta på effekterna av prenatal exponering för PAH på hjärnans utveckling på 1990-talet. De inledande studie rekryterade mer än 600 kvinnor under graviditetens tredje trimester från minoritetssamhällen i New York. De fyllde i frågeformulär och fick bärbara föroreningsmonitorer i 48 timmar för att tillåta forskare att bestämma deras exponering.

Deras barn bedömdes sedan mellan tre och sju år, och teamet fann att exponering var förknippad med symtom på ADHD (uppmärksamhet underskott hyperaktivitet störning) och andra kognitiva och beteendemässiga problem inklusive nedsatt IQ, ångest och depression.

För senaste studien40 av samma barn fick sina hjärnor skannade, vilket avslöjade ett starkt samband mellan PAH-exponering i livmodern och en minskning av vit substans i hjärnan. Hjärnvit substans är gjord av miljontals celler som kallas axoner som tillåter snabba kopplingar mellan olika delar av hjärnan.

Studien fann ett samband mellan områden med reducerad vit substans med bearbetningshastigheten i den delen av hjärnan. Gult, rött och orange visar områden där vit substans hade påverkat bearbetningshastigheten i den delen av hjärnan. Det fanns en starkare korrelation i den vänstra delen av hjärnan. från Peterson et al. 2015, JAMA Psychiatry, Författare tillhandahållsDessutom var dessa störningar i hjärnan associerade med långsammare reaktionstider under intelligenta tester samt allvarligare ADHD-symtom och beteendestörning.

Växande tecken på problem

Resultaten av denna studie lägger till en växande mängd litteratur om luftföroreningar och hälsa, varifrån andra studier rapporterar samband med autismspektrumstörningar, schizofreni och kognitiv försämring.

Till exempel, en studie av kaliforniska barn visade att de som exponerades för de högsta nivåerna av trafikrelaterade luftföroreningar under graviditeten och under det första levnadsåret var mer benägna att utveckla autistiska spektrumstörningar än de som exponerades för de lägsta nivåerna.

Fler direkta bevis för att luftföroreningar påverkar den utvecklande hjärnan kommer från djurstudier. En studie av hjärnan hos unga möss som exponerats för ultrafina partiklar i koncentrationer som liknar dem som finns i rusningstrafik, fann att mössen visades upp förstorade hålrum i deras hjärnor – ett tillstånd som hos människor är förknippat med autism och schizofreni.

Partiklar – Dåliga nyheter för hjärnan

Mekanismen genom vilken luftföroreningar är giftig för hjärnan är ännu inte helt klarlagd, i synnerhet vägen till hjärnan av partiklar (PM) – små föroreningar som kan bära PAH på sin yta.

Ultrafina partiklar tros flytta till hjärnan antingen genom att färdas från lungan till den systemiska cirkulationen och över blod-hjärnbarriären eller genom att landa på baksidan av näsan och sedan resa till hjärnan via luktnerven. Väl i hjärnan kan förorenande partiklar orsak inflammation och cellskador.

Behöver mer forskning

Som med alla vetenskapliga projekt fanns det begränsningar för studien: urvalsstorleken var liten och det var inte möjligt att utesluta möjligheten att fynden kunde ha orsakats av annan miljöexponering. Forskarna planerar att skanna många fler barn och att bedöma hur PAH interagerar med andra föroreningar och deras effekter på hjärnan.

Det är också viktigt att komma ihåg att resultaten gjordes från en studie av en specifik befolkning med hög fattigdomsnivå, låg utbildningsnivå och moderns IQ under genomsnittet – så resultaten kanske inte lätt kan generaliseras till andra populationer.

Denna studie och mycket av den andra forskningen om luftföroreningar och hjärnan kommer från USA, där andelen av en stor källa till luftföroreningar i städerna – den dieseldrivna bilen – är låg jämfört med Storbritannien. Detta gör det nödvändigt att samla in våra egna uppgifter här.

I vår nyligen lanserade födelsekohortstudie vi kommer att samla in detaljerad information om 80,000 XNUMX brittiska spädbarn och deras föräldrar under graviditeten och det första året av barns liv för att ta reda på vilka faktorer som formar tillväxt, utveckling, hälsa och välbefinnande.

Kostnaden för luftföroreningar

Även om det har gjorts relativt lite forskning om de negativa effekterna av luftföroreningar på nervsystemet, ökar bevisen redan. En unik egenskap hos luftföroreningar som riskfaktor för sjukdomar är att exponeringen är nästan universell.

Viktigt är att studien visade att ju mer mamman exponerades för PAH under graviditeten, desto större störning av vita substanser hos barnet. Detta tyder på att minskning av exponeringen för PAH under graviditeten och strax efter födseln har potential att åstadkomma en motsvarande minskning av störningen av vita substanser i barnets hjärna och dess effekter.

Om ytterligare studier hittar liknande resultat är folkhälsoimplikationerna betydande med tanke på hur utbredda PAH är och hur lite vi vet om orsakerna till psykiska problem – ett område som presenterar en stor och växande sjukdomsbörda på samhället.

De ständigt ackumulerande bevisen för att så många komponenter i luftföroreningar bidrar till en så mångsidig uppsättning sjukdomar bekräftar det akuta behovet av att hantera kvaliteten på luften vi andas. Att uppnå detta lovar att bli ett betydande och kostnadseffektivt sätt att förbättra vår hälsa och livskvalitet.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen
Läs ursprungliga artikeln.

Om Författarna

Frank Kelly är professor i miljöhälsa vid King's College London. Hans forskning fokuserar på hur lungan försvarar sig från utmaningarna med föroreningar och varför, för vissa av oss, dessa försvar ibland misslyckas. Mycket av hans nuvarande arbete undersöker de oxidantmekanismer som ligger bakom luftföroreningsinducerade lungskador.

Julia Kelly är en vetenskaplig kommunikatör inom Environmental Research Group vid King's College London. Här sprider hon viktiga forskningsresultat och rön om hälsoeffekterna av luftföroreningar genom att utarbeta ett brett spektrum av skriftligt material.