Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили связь между загрязнением воздуха, связанным с дорожным движением, и повышенным риском изменений в развитии мозга, связанных с нарушениями развития нервной системы. Их исследование, основанное на моделях грызунов, подтверждает предыдущие эпидемиологические данные, показывающие эту связь.
Хотя загрязнение воздуха уже давно является проблемой для здоровья легких и сердечно-сосудистой системы, только в последнее десятилетие ученые обратили свое внимание на его воздействие на мозг, сказала недавно опубликованная токсиколог из Калифорнийского университета в Дэвисе Памела Лейн, ведущий автор исследования. в переводческой психиатрии.
Исследователи ранее задокументировали связь между близостью к загруженным дорогам и нарушениями развития нервной системы, такими как аутизм, но доклинические данные, основанные на воздействии загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, в реальном времени, были недостаточны или отсутствовали.
Лейн работал с ученым-исследователем атмосферы Калифорнийского университета в Дэвисе Энтони Векслером и первым автором Келли Паттен, докторантом в группе выпускников Калифорнийского университета в Дэвисе по фармакологии и токсикологии, чтобы разработать новый подход к изучению воздействия загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, в режиме реального времени. Они открыли виварий возле транспортного туннеля в Северной Калифорнии, чтобы максимально точно имитировать опыт людей на модели грызунов.
"Этот подход был творческим способом решить вопрос о том, какое влияние загрязнение воздуха оказывает на мозг в отсутствие мешающих факторов, таких как социально-экономические влияния, диета и т. Д.," Лейн сказал. "Важно знать, представляет ли жизнь рядом с этими дорогами значительный риск для развивающегося человеческого мозга.
"Если это так," Лейн продолжает, "ученые могут предупреждать восприимчивых людей, таких как беременные женщины, особенно тех, у которых уже был ребенок с диагнозом нервно-психическое расстройство, о необходимости принимать соответствующие меры предосторожности, чтобы минимизировать риски для здоровья мозга их ребенка."
Результаты раннего воздействия
Исследователи сравнили мозг крысят, подвергшихся воздействию загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, с мозгом крысят, подвергшихся воздействию фильтрованного воздуха. Оба источника воздуха забирались из туннеля в режиме реального времени.
Они обнаружили аномальный рост и повышенное нейровоспаление в головном мозге животных, подвергшихся воздействию загрязненного воздуха. Это говорит о том, что воздействие загрязнения воздуха в критические периоды развития может увеличить риск изменений в развивающемся головном мозге, связанных с нарушениями развития нервной системы.
"Мы стали свидетелями тонких изменений," Паттен сказал. "Но мы наблюдаем эти эффекты, используя воздействие загрязнения воздуха, которое находится в нормативных пределах. На фоне других экологических и генетических факторов риска у людей это может иметь более выраженный эффект. Это воздействие также содержит очень мелкие твердые частицы, которые в настоящее время не регулируются."
В отдельном исследовании Паттен продлил это воздействие на 14 месяцев, чтобы изучить долгосрочные последствия загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, и в настоящее время записывает эти результаты.
Команда также заинтересована в том, какой компонент загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, влияет на результаты развития нервной системы.
По словам Лейна, если они смогут идентифицировать виновных, тогда ученые смогут обратиться к законодателям с просьбой разработать научно обоснованные правила защиты развивающегося человеческого мозга.
Командные усилия
Атмосферный ученый из Калифорнийского университета в Дэвисе и соавтор Кейт Бейн сказал, что самым сложным аспектом изучения воздействия загрязнения воздуха на здоровье может быть воспроизведение того, как, когда и чему люди подвергаются на протяжении всей своей жизни.
Решение этой проблемы требует творческого мышления и многопрофильной группы исследователей, включая инженеров-исследователей, ученых-атмосферников, токсикологов, биологов, бихевиористов и специалистов по уходу за животными.
"Нам удалось создать уникальную и талантливую команду и воспользоваться нашей созданной средой, чтобы приблизить нас к достижению этих целей, чем мы были раньше," Бейн сказал. "Все чаще такие виды усилий требуются для продолжения развития области, тем самым информируя разработчиков политики и заинтересованные стороны о том, как лучше всего защитить здоровье человека."