Nová studie ze Španělska odhaluje, že děti narozené matkám vystaveným vyšším úrovním znečištění ovzduší v těhotenství vykazují známky pomalejší mozkové myelinizace, což je jemný, ale výmluvný posun v tom, jak se odvíjí rané mozkové zapojení.
Studie: Odhalení dopadu prenatálního znečištění ovzduší na dozrávání mozku novorozenců. Obrazový kredit: PeopleImages/Shutterstock.com
Nedávná studie publikovaná v Environment International naznačuje, že prenatální expozice znečištění ovzduší je spojena s opožděným dospíváním u novorozenců, pravděpodobně spojeným se zpomalením rychlosti myelinizace.
Zavedení
Vyvíjející se mozek je vysoce zranitelný vůči poškození vlivem faktorů životního prostředí, včetně znečištění ovzduší. To může způsobit neuropsychiatrické poruchy, které celosvětově patří mezi významné příčiny invalidity.
Částice o průměru 2,5 µm nebo méně (PM2,5) se často používají jako indikátor znečištění, protože pocházejí z mnoha různých zdrojů znečištění a obsahují spektrum znečišťujících látek, včetně potenciálně toxických prvků a esenciálních stopových kovů, jako je železo, měď a zinek. Snadno se vdechuje a částice mohou pronikat hematoencefalickou bariérou, což má nepříznivé účinky na mozek.
Prenatální expozice PM2,5 ovlivňuje vývoj plodu. Naopak, vystavuje plod základním mikroživinám, jako je měď, železo a zinek, které všechny podporují myelinizaci bílé hmoty v těhotenství. O výsledku těchto protichůdných expozic na mozek, které odrážejí komplexní reakci plodu na znečištění, je známo jen málo.
Například potomci žen vystavených částicím typu PM10 měli větší mozkové komory a mozeček. Opak byl pravdou pro expozici NO2, ačkoli oba jsou znečišťující látky. Opačné účinky byly hlášeny u jiných oblastí mozku.
Myelinizace je důležitým markerem zrání mozku. Zahrnuje tvorbu myelinových pochev kolem axonů neuronů. Myelinová pochva urychluje nervové vedení a tvaruje mozkové obvody. Myelinizace začíná od základních mozkových drah a postupuje do vyšších okruhů, což se odráží ve vývoji chování jedince.
Expozice znečištění ovzduší před narozením způsobuje změny v bílé hmotě mozku, včetně obsahu a struktury myelinu. To vedlo k současné studii, která zkoumala expozici PM2,5 během těhotenství jako prediktor novorozenecké mozkové myelinizace.
O studiu
Vzorek studie zahrnoval 93 novorozenců narozených ve třech nemocnicích v Barceloně ve Španělsku v letech 2018 až 2021. Jejich prenatální expozice PM2,5 byla modelována zvlášť pro embryonální a pozdní fetální fázi. Mozek novorozence byl zobrazen magnetickou rezonancí (MRI) ve 29. dni postnatálního života.
Výsledky studie
Věk kojence v době MRI byl spojen s objemem mozku a celkovou myelinizací, což ukazuje na schopnost zaznamenat krátkodobý neonatální vývoj mozku. Tato asociace však nebyla nalezena pro kortikální myelinizaci.
Zvyšující se prenatální expozice PM2,5 v časném těhotenství byla spojena s nižším obsahem kortikální myelinizované bílé hmoty. V pozdním těhotenství to bylo spojeno s nižší celkovou myelinizací. Nebyly zjištěny žádné souvislosti s objemem mozku. To naznačuje, že mozková kůra a hluboká bílá hmota mohou reagovat odlišně na chemické znečištění v raných vývojových stádiích.
Tento vzorec byl také pozorován při expozici stopovým prvkům, i když asociace oslabily nebo zmizely, když byly upraveny o matoucí faktory.
Zjištění naznačují zpoždění časné myelinizace po vystavení znečištění ovzduší v prenatálním období. Jelikož je však myelinizace dynamický proces, jehož rychlost se mění s věkem, oblastí mozku a dostupností výživy, nemusí toto pozorování nutně znamenat škodlivý nebo trvalý účinek na plod.
Ve skutečnosti jedna předchozí studie naznačuje, že pomalejší, ale trvalejší myelinizace bílé hmoty se vyskytuje u dětí s vyššími kognitivními schopnostmi. Zjevně pomalejší dozrávání nastalo během prvního roku života, zatímco fáze dohánění nastala během dalšího roku.
Opět platí, že placenta může chránit plod před určitými znečišťujícími látkami, což současně umožňuje průchod základních prvků.
Závěry
Ženy vystavené znečištěnému ovzduší v těhotenství měly děti s nižší myelinizací bílé hmoty v novorozeneckém období. Snížená kortikální myelinizace byla specificky spojena s vyšší expozicí PM2,5 v časném těhotenství, ale globální myelinizace klesala s pozdější expozicí. Tato zjištění naznačují potenciální zpoždění novorozeneckého zrání mozku.
U PM2,5 nebyly nalezeny významné asociace pro železo, měď nebo zinek, ačkoli pozorované trendy byly ve stejném směru.
Autoři poznamenali, že:
Tato studie zdůrazňuje dopad environmentálních faktorů na vývoj mozku novorozenců a důležitost přísných politik kvality ovzduší.
Kognitivní výsledek opožděné novorozenecké myelinizace bílé hmoty zůstává neznámý. Studie tedy také zdůrazňuje význam longitudinálního výzkumu k pochopení toho, jak prenatální znečištění ovzduší ovlivňuje dlouhodobé chování a intelektuální vývoj.
