Οι επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στους εγκεφάλους των παιδιών

Νέα μελέτη ειδικών του Ινστιτούτου για την Παγκόσμια Υγεία της Βαρκελώνης (ISGlobal) δείχνει πως η ατμοσφαιρική ρύπανση «πλήττει» τον παιδικό εγκέφαλο.

Είναι η πρώτη μελέτη που παρακολούθησε την επίδραση της έκθεσης στην ατμοσφαιρική ρύπανση από την εμβρυϊκή ζωή ως και την εφηβεία.

Οι ερευνητές κατέγραψαν αλλαγές στη μικροδομή της λευκής ουσίας του εγκεφάλου η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την επικοινωνία των νευρώνων και τη μάθηση.

Συγκεκριμένα, διαπίστωσαν ότι η έκθεση σε ορισμένους ατμοσφαιρικούς ρύπους όπως τα αιωρούμενα μικροσωματίδια PM2.5 (τα οποία θεωρούνται οι πιο επικίνδυνοι ρύποι καθώς λόγω της πολύ μικρής διαμέτρου τους διεισδύουν βαθιά στους πνεύμονες) αλλά και τα οξείδια του αζώτου (NOx) κατά την εμβρυϊκή ζωή αλλά και την παιδική ηλικία συνδέεται με αλλαγές στη δομή της λευκής ουσίας του εγκεφάλου. Κάποιες από αυτές μάλιστα «επιμένουν» καθ’ όλη την εφηβεία.

Η λευκή ουσία του εγκεφάλου είναι το δίκτυο των νευρικών ινών που βρίσκεται κάτω από το εξωτερικό στρώμα της φαιάς ουσίας. Αφορά τους νευράξονες που συνδέουν τους νευρώνες μεταξύ τους και επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου. Έχει αποδειχθεί ότι παίζει εξίσου σημαντικό ρόλο με τη φαιά ουσία στη λειτουργία του εγκεφάλου καθώς εμπλέκεται άμεσα στη μάθηση και στην εύρυθμη εγκεφαλική λειτουργία.

Πρόσφατες μελέτες που βασίστηκαν σε απεικονιστικές τεχνικές εξέτασαν την επίδραση των ατμοσφαιρικών ρύπων στη λευκή ουσία του εγκεφάλου, χωρίς την οποία δεν υπάρχει σωστή επικοινωνία μεταξύ των εγκεφαλικών περιοχών. Ωστόσο οι μελέτες μέχρι σήμερα είχαν περιορισμούς καθώς δεν ήταν μακροπρόθεσμες – δεν παρακολούθησαν τους συμμετέχοντες καθ’όλη την παιδική ηλικία τους.

«Εμείς παρακολουθήσαμε τους συμμετέχοντες σε όλη την παιδική ηλικία και περιλάβαμε δύο νευροαπεικονιστικές εξετάσεις για το κάθε παιδί, γεγονός που ρίχνει νέο φως σχετικά με το αν η επίδραση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στη λευκή ουσία παραμένει, μειώνεται ή αυξάνεται» ανέφερε η ερευνήτρια του ISGlobal Μόνικα Γκούξενς.

Συγκεκριμένα οι ερευνητές περιέλαβαν στη μελέτη τους περισσότερα από 4.000 παιδιά τα οποία παρακολουθούνταν από τη γέννησή τους στο πλαίσιο της μελέτης Generation R Study στο Ρότερνταμ της Ολλανδίας. Εκτίμησαν το μέγεθος της έκθεσης σε 14 διαφορετικούς ατμοσφαιρικούς ρύπους κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ζωής και της παιδικής ηλικίας, με βάση τον τόπο κατοικίας της κάθε οικογένειας.

Σε ό,τι αφορούσε 1.314 παιδιά χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από δύο απεικονίσεις του εγκεφάλου – μία που διεξήχθη σε ηλικία 10 ετών και μια δεύτερη που διεξήχθη σε ηλικία περίπου 14 ετών – προκειμένου να φανεί αν υπήρχαν αλλαγές στη μικροδομή της λευκής ουσίας του εγκεφάλου.

Από την ανάλυση προέκυψε ότι η έκθεση σε ορισμένους ατμοσφαιρικούς ρύπους όπως τα PM2.5 και τα NOx συνδεόταν με διαφορές στην ανάπτυξη της λευκής ουσίας. Συγκεκριμένα η μεγαλύτερη έκθεση σε PM2.5 κατά την κύηση καθώς και η μεγαλύτερη έκθεση σε PM2.5, PM10, PM2.5-10 και NO x κατά την παιδική ηλικία σχετιζόταν με χαμηλότερα επίπεδα ενός δείκτη που ονομάζεται κλασματική ανισοτροπία (FA) και ο οποίος αφορά πώς διαχέονται τα μόρια του νερού μέσα στον εγκέφαλο.

Στον πιο ώριμο εγκέφαλο το νερό ρέει περισσότερο προς μία κατεύθυνση παρά προς όλες τις κατευθύνσεις. Η σύνδεση μεταξύ των χαμηλότερων επιπέδων FA και των ατμοσφαιρικών ρύπων φάνηκε να παραμένει καθ’όλη την εφηβεία, μαρτυρώντας μακροπρόθεσμη επίδραση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην ανάπτυξη του εγκεφάλου. Ήταν χαρακτηριστικό ότι κάθε αύξηση του επιπέδου έκθεσης στην ατμοσφαιρική ρύπανση αντιστοιχούσε σε μεγαλύτερη από πεντάμηνη καθυστέρηση στην ανάπτυξη της FA.

«Εκτιμούμε ότι η μικρότερη FA είναι πιθανότατα το αποτέλεσμα αλλαγών στη μυελίνη, που είναι το προστατευτικό περίβλημα γύρω από τους νευρώνες και δεν οφείλεται στη δομή των νευρικών ινών» σημείωσε η Μισέλ Κούστερς, ερευνήτρια του ISGlobal και πρώτη συγγραφέας της μελέτης. Παρότι δεν είναι πλήρως κατανοητό πώς οι ατμοσφαιρικοί ρύποι επιδρούν στη μυελίνη, πιθανώς η είσοδος μικροσωματιδίων απευθείας στον εγκέφαλο ή η παραγωγή φλεγμονωδών ουσιών από τον οργανισμό εξαιτίας της εισόδου των ρύπων στους πνεύμονες, να είναι οι «υπαίτιες» για αυτή τη σύνδεση. Το αποτέλεσμα αυτών των διαδικασιών είναι η νευροφλεγμονή, το οξειδωτικό στρες και τελικώς ο θάνατος των νευρώνων, όπως έχουν δείξει πολυάριθμες μελέτες σε ζώα.

Η μελέτη έδειξε επίσης ότι ορισμένοι ρύποι συνδέονταν με αλλαγές σε έναν άλλο δείκτη της λευκής ουσίας που ονομάζεται μέση διαχυτικότητα (ΜD) – ο δείκτης αυτός αντικατοπτρίζει τη συνοχή της λευκής ουσίας και τείνει να μειώνεται όσο ωριμάζει ο εγκέφαλος. Η μεγαλύτερη έκθεση σε ρύπους όπως τα PM2.5 κατά την εγκυμοσύνη φάνηκε να συνδέεται αρχικώς με υψηλότερη MD – ο δείκτης όμως μειωνόταν ταχέως καθώς τα παιδιά μεγάλωναν. Το γεγονός αυτό μαρτυρεί ότι κάποιες από τις επιδράσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στον παιδικό εγκέφαλο μειώνονται με την πάροδο του χρόνου.

Συνολικά πάντως τα ευρήματα αυτά μαρτυρούν ότι η έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση τόσο κατά την εγκυμοσύνη όσο και νωρίς στη ζωή των παιδιών μπορεί να έχει μακροπρόθεσμες επιδράσεις στη λευκή ουσία του εγκεφάλου τους. «Ακόμη και αν το μέγεθος της επίδρασης είναι μικρό μπορεί να είναι άκρως σημαντικό σε επίπεδο πληθυσμού» υπογράμμισε η Γκούξενς.

Το σημαντικότερο όλων ήταν ότι τα ευρήματα αυτά αφορούσαν παιδιά που είχαν εκτεθεί σε συγκεντρώσεις PM 2.5 και PM 10 οι οποίες ήταν κάτω από αυτές που έχει θέσει ως όρια η Ευρωπαϊκή Ένωση (σύμφωνα με την ΕΕ ετήσιο ανεκτό όριο για τη δημόσια υγεία είναι τα 25 μg/m3 για τα PM 2.5 και τα 50 μg/m³ για τα ΡΜ10). «Η μελέτη μας ενισχύει την άποψη ότι απαιτούνται πιο αυστηρές ευρωπαϊκές οδηγίες για την ατμοσφαιρική ρύπανση, οι οποίες αναμένεται να εγκριθούν σύντομα από το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο» κατέληξε η Γκούξενς.

Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Environmental Research.