Die Belastung durch Luftschadstoffe während der Schwangerschaft kann zu kindlichen Anomalien im Gehirn führen. eine neue Studie schlägt vor.

Die vom Kinderkrankenhaus von Los Angeles durchgeführte Studie maß die Exposition der Mütter gegenüber PAK-Luftverschmutzung und nutzten die Bildgebung des Gehirns, um die Auswirkungen auf das Gehirn ihrer Kinder zu untersuchen.

PAK oder polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe sind weit verbreitete Schadstoffe, die bei der unvollständigen Verbrennung organischer Materialien entstehen. Sie entstehen durch Fahrzeugabgase, brennende Kohle und Öl, Müllverbrennung und Waldbrände. Sie können auch im Inneren der Wohnung gefunden werden, zum Beispiel durch Tabakrauch oder offenes Feuer und Öfen.

Wir brauchen unsere weiße Substanz

Die Forscher begannen in den 1990er Jahren, die Auswirkungen einer pränatalen PAH-Exposition auf die Gehirnentwicklung zu untersuchen. Der Erststudium rekrutierte mehr als 600 Frauen im dritten Schwangerschaftstrimester aus New Yorker Minderheitengemeinschaften. Sie füllten Fragebögen aus und erhielten 48 Stunden lang tragbare Verschmutzungsmessgeräte, damit die Forscher ihre Belastung bestimmen konnten.

Anschließend wurden ihre Kinder im Alter zwischen drei und sieben Jahren untersucht, und das Team stellte fest, dass die Exposition mit Symptomen von ADHS verbunden war (Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung) und andere kognitive und Verhaltensprobleme, einschließlich vermindertem IQ, Angstzuständen und Depressionen.

NB: neueste StudieBei 40 derselben Kinder wurde das Gehirn gescannt. Dabei zeigte sich ein starker Zusammenhang zwischen der PAH-Exposition im Mutterleib und einer Verringerung der weißen Substanz im Gehirn. Die weiße Substanz des Gehirns besteht aus Millionen von Zellen, sogenannten Axonen, die schnelle Verbindungen zwischen verschiedenen Regionen des Gehirns ermöglichen.

Die Studie ergab einen Zusammenhang zwischen Bereichen mit reduzierter weißer Substanz und der Verarbeitungsgeschwindigkeit dieses Teils des Gehirns. Gelb, Rot und Orange zeigen Bereiche, in denen die weiße Substanz die Verarbeitungsgeschwindigkeit dieses Teils des Gehirns beeinflusst hat. Es gab eine stärkere Korrelation in der linken Gehirnhälfte. von Peterson et al. 2015, JAMA Psychiatry, vom Autor bereitgestelltDarüber hinaus waren diese Störungen im Gehirn mit langsameren Reaktionszeiten bei intelligenten Tests sowie schwerwiegenderen ADHS-Symptomen und Verhaltensstörungen verbunden.

Zunehmende Anzeichen von Problemen

Die Ergebnisse dieser Studie ergänzen a wachsende Literaturmenge zu Luftverschmutzung und Gesundheit, wovon andere Studien Assoziationen berichten Autismus-Spektrum-Störungen, Schizophrenie und kognitive Beeinträchtigung.

Zum Beispiel, einer Studie Untersuchungen an kalifornischen Kindern ergaben, dass diejenigen, die während der Schwangerschaft und im ersten Lebensjahr der höchsten verkehrsbedingten Luftverschmutzung ausgesetzt waren, mit größerer Wahrscheinlichkeit Autismus-Spektrum-Störungen entwickelten als diejenigen, die den niedrigsten Werten ausgesetzt waren.

Direktere Beweise dafür, dass Luftverschmutzung das sich entwickelnde Gehirn beeinflusst, stammen aus Tierversuchen. Eine Studie an den Gehirnen junger Mäuse, die ultrafeinen Partikeln in Konzentrationen ausgesetzt waren, die denen im Berufsverkehr ähneln, ergab, dass die Mäuse sichtbar waren vergrößerte Hohlräume in ihrem Gehirn – ein Zustand, der beim Menschen mit Autismus und Schizophrenie verbunden ist.

Partikel – schlechte Nachrichten für das Gehirn

Der Mechanismus, durch den Luftverschmutzung toxisch auf das Gehirn wirkt, ist noch nicht vollständig geklärt, insbesondere der Weg von Feinstaub (PM) zum Gehirn – kleinen Schadstoffpartikeln, die PAKs auf ihrer Oberfläche tragen können.

Es wird angenommen, dass ultrafeine Partikel zum Gehirn gelangen, indem sie entweder von der Lunge in den Körperkreislauf gelangen und über die Blut-Hirn-Schranke oder indem es im hinteren Teil der Nase landet und dann über den Riechnerv zum Gehirn wandert. Einmal im Gehirn angekommen, können Schadstoffpartikel Ursache Entzündungen und Zellschäden.

Bedarf an mehr Forschung

Wie bei jedem wissenschaftlichen Projekt gab es auch bei der Studie Einschränkungen: Die Stichprobengröße war klein und es konnte nicht ausgeschlossen werden, dass die Ergebnisse durch andere Umwelteinflüsse verursacht worden sein könnten. Die Forscher planen, viele weitere Kinder zu scannen und die Art und Weise zu untersuchen, wie PAH mit anderen Schadstoffen interagiert und welche Auswirkungen sie auf das Gehirn haben.

Es ist auch wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Ergebnisse aus einer Studie einer bestimmten Bevölkerungsgruppe mit einem hohen Grad an Armut, niedrigem Bildungsniveau und unterdurchschnittlichem mütterlichem IQ stammen – daher lassen sich die Ergebnisse möglicherweise nicht einfach auf andere Bevölkerungsgruppen übertragen.

Diese Studie und viele andere Forschungsarbeiten zur Luftverschmutzung und zum Gehirn stammen aus den USA, wo der Anteil einer der Hauptquellen städtischer Luftverschmutzung – dieselbetriebene Autos – im Vergleich zum Vereinigten Königreich gering ist. Daher ist es hier erforderlich, eigene Daten zu erheben.

In unserem kürzlich eingeführten Geburtskohortenstudie Wir werden detaillierte Informationen über 80,000 britische Babys und ihre Eltern während der Schwangerschaft und im ersten Lebensjahr der Kinder sammeln, um herauszufinden, welche Faktoren Wachstum, Entwicklung, Gesundheit und Wohlbefinden beeinflussen.

Die Kosten der Luftverschmutzung

Obwohl die negativen Auswirkungen der Luftverschmutzung auf das Nervensystem noch relativ wenig erforscht sind, häufen sich bereits die Belege. Ein einzigartiges Merkmal der Luftverschmutzung als Risikofaktor für Krankheiten besteht darin, dass die Exposition nahezu universell ist.

Wichtig ist, dass die Studie zeigte, dass die Störung der weißen Substanz des Kindes umso größer war, je mehr die Mutter während der Schwangerschaft PAH ausgesetzt war. Dies deutet darauf hin, dass eine Verringerung der PAK-Exposition während der Schwangerschaft und kurz nach der Geburt das Potenzial hat, eine entsprechende Verringerung der Störungen der weißen Substanz im Gehirn des Kindes und ihrer Auswirkungen herbeizuführen.

Wenn weitere Studien zu ähnlichen Ergebnissen kommen, sind die Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit erheblich, wenn man bedenkt, wie weit verbreitet PAH sind und wie wenig wir über die Ursachen psychischer Gesundheitsprobleme wissen – ein Bereich, der eine große Rolle spielt große und wachsende Krankheitslast auf die Gesellschaft.

Die sich ständig häufenden Beweise dafür, dass so viele Komponenten der Luftverschmutzung zu einer so vielfältigen Reihe von Krankheiten beitragen, bestätigen die dringende Notwendigkeit, die Qualität der Luft, die wir atmen, zu kontrollieren. Dies zu erreichen, verspricht eine bedeutende und kostengünstige Möglichkeit zur Verbesserung unserer Gesundheit und Lebensqualität zu sein.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch
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Über den Autor

Frank Kelly ist Professor für Umweltgesundheit am King's College London. Seine Forschung konzentriert sich darauf, wie sich die Lunge gegen die Herausforderungen der Umweltverschmutzung wehrt und warum diese Abwehrkräfte bei einigen von uns manchmal versagen. Ein Großteil seiner aktuellen Arbeit untersucht die Oxidationsmechanismen, die einer durch Luftverschmutzung verursachten Lungenschädigung zugrunde liegen.

Julia Kelly ist wissenschaftliche Kommunikatorin in der Environmental Research Group am King's College London. Hier verbreitet sie wichtige Forschungsergebnisse und Erkenntnisse zu den gesundheitlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung durch die Erstellung einer breiten Palette schriftlicher Materialien.