تلوث الهواء أثناء الحمل والسنوات الأولى يؤثر على نمو الدماغ عند الأطفال وفي مرحلة المراهقة

لقد ارتبط التعرض لبعض الملوثات، مثل الجسيمات الدقيقة (PM2.5) وأكاسيد النيتروجين (NOx)، أثناء الحمل والطفولة بالتغيرات في البنية الدقيقة للمادة البيضاء في الدماغ.

وتستمر بعض هذه التأثيرات حتى مرحلة المراهقة، وفقًا لدراسة جديدة أجراها معهد برشلونة للصحة العالمية (ISGlobal).

المادة البيضاء هي بنية أساسية في الدماغ مسؤولة عن ربط مناطق الدماغ المختلفة.

وتسلط النتائج الضوء على الحاجة الملحة إلى معالجة تلوث الهواء باعتباره مشكلة صحية عامة، وخاصة بالنسبة للنساء الحوامل والأطفال.

تلوث الهواء وتطور الدماغ

هناك أدلة متزايدة تشير إلى أن تلوث الهواء يؤثر سلبًا على النمو العصبي لدى الأطفال.

وفي حين استكشفت أبحاث سابقة باستخدام تقنيات التصوير كيف تؤثر الملوثات الجوية على المادة البيضاء، فإن هذه الدراسات اقتصرت على لقطات في نقطة زمنية واحدة، كما فشلت في تتبع المشاركين على مدار مرحلة الطفولة.

وأوضحت مونيكا جوكسينز، المؤلفة الرئيسية للدراسة، أن “متابعة المشاركين طوال مرحلة الطفولة وإخضاع كل طفل لتقييمين بالتصوير العصبي من شأنه أن يلقي الضوء على ما إذا كانت آثار تلوث الهواء على المادة البيضاء تستمر أو تضعف أو تتفاقم”، وهذا هو بالضبط ما شرع فريقها في التحقيق فيه.

ونشرت الدراسة في مجلة البحوث البيئية .

التعرض للملوثات المختلفة في مرحلة الطفولة

وشملت الدراسة أكثر من 4000 طفل تمت متابعتهم منذ الولادة كجزء من دراسة الجيل R في روتردام بهولندا.

قام فريق البحث بتقدير تعرض الأطفال لـ14 ملوثًا مختلفًا للهواء أثناء الحمل والطفولة بناءً على المكان الذي تعيش فيه عائلاتهم.

بالنسبة لـ 1314 من هؤلاء الأطفال، تمكن الباحثون من تحليل البيانات من مسحين للدماغ – أحدهما في حوالي سن العاشرة والآخر في سن الرابعة عشرة – لتقييم التغيرات في البنية الدقيقة للمادة البيضاء.

التغيرات في تطور المادة البيضاء

وكشف التحليل أن التعرض للملوثات مثل الجسيمات الدقيقة (PM2.5) وأكاسيد النيتروجين (NOx) كان مرتبطا باختلافات في تطور المادة البيضاء.

وعلى وجه التحديد، ارتبط التعرض العالي للجسيمات PM2.5 أثناء الحمل، والجسيمات PM2.5، وPM10، وPM2.5-10، وأكاسيد النيتروجين أثناء الطفولة، بانخفاض مستويات التباين الكسري (FA) – وهو مقياس لكيفية انتشار جزيئات الماء داخل الدماغ.

في الأدمغة الأكثر تطوراً، يتدفق الماء أكثر في اتجاه واحد، مما يؤدي إلى ارتفاع قيم التباين الكسري.

ووجدت الدراسة أن هذا التأثير استمر حتى مرحلة المراهقة، مع وجود أدلة على تأثيرات طويلة الأمد على نمو الدماغ.

كل زيادة في التعرض لتلوث الهواء تتوافق مع تأخير في النمو في التباين الكسري يعادل أكثر من خمسة أشهر.

هل تصل الجزيئات الصغيرة إلى الدماغ؟

وقالت ميشيل كوسترز، الباحثة في معهد آي إس جلوبال: “نعتقد أن التباين الجزئي المنخفض من المرجح أن يكون نتيجة لتغيرات في الميالين، وهو الغلاف الواقي الذي يتكون حول الأعصاب، وليس تغيرات في بنية أو تغليف الألياف العصبية”.

وتظل الآلية الدقيقة التي تؤثر بها ملوثات الهواء على الميالين غير واضحة، ولكنها قد تنطوي على جزيئات صغيرة تصل إلى المخ أو الاستجابات الالتهابية الناجمة عن دخول الجزيئات إلى الرئتين.

وقد تؤدي هذه العملية إلى التهاب الأعصاب، والإجهاد التأكسدي، وفي النهاية موت الخلايا العصبية، كما هو موضح في الدراسات التي أجريت على الحيوانات.

تأثيرات إضافية على المادة البيضاء

واكتشف الخبراء أيضًا أن بعض الملوثات أثرت على مقياس آخر للمادة البيضاء، يسمى متوسط ​​الانتشار (MD)، والذي يتناقص عادةً مع نضوج الدماغ.

ارتبط التعرض المتزايد للملوثات مثل السيليكون في الجسيمات الدقيقة (PM2.5) أثناء الحمل بارتفاع متوسط ​​الانتشار في البداية، والذي انخفض بعد ذلك بشكل أسرع مع تقدم الأطفال في السن، وهذا يشير إلى أن بعض تأثيرات تلوث الهواء قد تقل بمرور الوقت.

وقال جوكسينز: “حتى لو كان حجم التأثيرات صغيراً، فإن هذا يمكن أن يكون له تأثير كبير على نطاق السكان”.

هناك حاجة إلى إرشادات أكثر صرامة بشأن التلوث

ووجد الباحثون أيضًا أن هذه التأثيرات حدثت عند مستويات PM2.5 و PM10 أعلى من الحدود الموصى بها من قبل منظمة الصحة العالمية ولكن أقل من تلك المسموح بها حاليًا من قبل الاتحاد الأوروبي.

وأضاف جوكسينز أن “دراستنا تقدم الدعم للحاجة إلى إرشادات أوروبية أكثر صرامة بشأن تلوث الهواء، والتي من المتوقع أن يوافق عليها البرلمان الأوروبي قريبا”.

تغيرات دائمة في المادة البيضاء

وفي دراسة سابقة، أظهرت جوكسينز وفريقها أن بنية المادة البيضاء قد تتأثر أيضًا بالتعرض المبكر للحرارة والبرودة، وخاصة بين الأطفال الذين يعيشون في الأحياء ذات الدخل المنخفض.

“على الرغم من أننا وجدنا تخفيفًا للارتباط الأولي بين تلوث الهواء وارتفاع مستوى المادة البيضاء في مرحلة المراهقة المبكرة، فإن التعرض لتلوث الهواء الخارجي السكني أثناء الحمل والطفولة كان مرتبطًا أيضًا بتغييرات دائمة في بنية المادة البيضاء عبر مرحلة المراهقة”، كما كتب مؤلفو الدراسة.

وأشار الباحثون إلى أن كل زيادة في التعرض لتلوث الهواء تتوافق مع تأخير في تطور التباين الكسري لمدة تزيد عن خمسة أشهر.