Naukowcy odkrywają zawiłe powiązania między zanieczyszczeniem powietrza a zaburzeniami neurorozwojowymi w przełomowym przeglądzie nowych tematów medycyny mózgu.
Jak wynika z przełomowego przeglądu Emerging Topic opublikowanego niedawno w czasopiśmie, narażenie środowiska na zanieczyszczenia powietrza w krytycznych okresach rozwojowych może znacząco wpływać na ryzyko autyzmu Medycyna mózgu. Badanie podkreśla, jak powszechne zanieczyszczenia powietrza, w tym drobne cząstki stałe i tlenki azotu, mogą inicjować złożone kaskady biologiczne wpływające na rozwój mózgu.
„Różne rodzaje zaburzeń neurologicznych, w tym zaburzenie ze spektrum autyzmumożna powiązać z tym czynnikiem środowiskowym” – wyjaśnia profesor Haitham Amal z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie, główny autor badania. „Moment narażenia wydaje się kluczowy, ze względu na zwiększoną podatność na ryzyko w okresie rozwoju prenatalnego i wczesnego dzieciństwa, kiedy zachodzą krytyczne procesy neurorozwojowe”.
Kluczowe ścieżki łączące zanieczyszczenie powietrza z zaburzeniami ze spektrum autyzmu
W przeglądzie wskazano kilka kluczowych ścieżek, poprzez które zanieczyszczenia powietrza mogą wpływać na rozwój ASD:
- Stres nitrozowy wywołany tlenkiem azotu (NO)
- Zapalenie układu nerwowego i stres oksydacyjny
- Zakłócenie neuroprzekaźnik systemy
- Modyfikacje epigenetyczne
- Zakłócenia układu hormonalnego
- Rozregulowanie szlaku metabolicznego
Szczególnie niepokojące jest odkrycie, że mniejsze cząstki, zwłaszcza PM2,5, a także produkty NO, mogą przenikać przez łożysko i wpływać na rozwój mózgu płodu. To odkrycie rodzi ważne pytania dotyczące środków ochronnych dla kobiet w ciąży na obszarach silnie zanieczyszczonych.
Interakcje gen-środowisko w ryzyku autyzmu
„Badania sugerują, że osoby z genetyczną predyspozycją do ASD mogą być bardziej podatne na szkodliwe skutki narażenia na zanieczyszczenia powietrza” – zauważa profesor Amal. „Ta interakcja między czynnikami genetycznymi i środowiskowymi otwiera nowe możliwości zrozumienia złożonej etiologii ASD”.
„Moje laboratorium wykazało, że NO odgrywa główną rolę w przypadku ASD. Jednak to badanie podkreśla kluczową rolę tej cząsteczki i jej pochodnych w mózgu” – komentuje prof. Amal.
W przeglądzie, którego pierwszym autorem jest doktorant Shashank Ojha, wskazano również obiecujące kierunki rozwoju biomarkerów, które potencjalnie umożliwią wczesną identyfikację osób z grupy ryzyka. Odkrycia te pojawiają się w kluczowym momencie, gdy globalna częstość występowania ASD sięga 1–1,5% populacji.
Konsekwencje wykraczają poza zdrowie jednostki i obejmują politykę publiczną. W jaki sposób miasta mogą potrzebować dostosować swoje planowanie urbanistyczne, aby chronić bezbronną populację? Jaką rolę może odgrywać monitorowanie jakości powietrza w opiece prenatalnej? Pytania te stają się coraz bardziej palące w miarę postępującej urbanizacji na całym świecie.
Zespół badawczy podkreśla potrzebę kompleksowych badań sprawdzających łączne działanie wielu substancji zanieczyszczających, szczególnie w określonych oknach rozwojowych. Zrozumienie tych interakcji może okazać się kluczowe dla opracowania skutecznych strategii zapobiegawczych.
Odniesienie: „Zanieczyszczenie powietrza: wyłaniający się czynnik ryzyka zaburzeń ze spektrum autyzmu”, Shashank Kumar Ojha i Haitham Amal, 12 listopada 2024 r., Medycyna mózgu.
DOI: 10.61373/bm024e.0115
Finansowanie: Departament Obrony USA, Deutsche Forschungsgemeinschaft, Izraelska Fundacja Naukowa, Fundacja Eagles Autism, Kalifornijski Instytut Medycyny Regeneracyjnej, Narodowy Instytut Psychobiologii w Izraelu (NIPI), Izraelska Rada ds. Szkolnictwa Wyższego Maof Grant, Berettler Center for Research in Molecular Pharmacology Lecznictwo
