A korai életkorban a hidegnek és a melegnek való kitettség befolyásolhatja az agy fehérállományának fejlődését.

Több mint 2000 tinédzser előtti gyermek agyának vizsgálata kimutatta, hogy a korai melegnek és hidegnek való kitettség hosszú távú hatással lehet az agy fehérállományának mikroszerkezetére, különösen a szegény területeken élőknél. A Nature Climate Change folyóiratban megjelent tanulmány kiemeli a magzatok és a gyermekek szélsőséges hőmérsékletekkel szembeni sérülékenységét. A tanulmányt a Barcelonai Globális Egészségügyi Intézet (ISGlobal) vezette.

A jelenlegi klímavészhelyzetben a szélsőséges hőmérsékletek emberi egészségre gyakorolt hatása komoly aggodalomra ad okot a tudományos közösség és a társadalom számára. A gyermekek különösen érzékenyek a hőmérséklet-változásokra, mivel hőszabályozó mechanizmusaik éretlenek.

„Tudjuk, hogy a magzatok és a gyermekek fejlődő agya különösen érzékeny a környezeti hatásokra, és vannak előzetes bizonyítékok arra, hogy a hidegnek és melegnek való kitettség befolyásolhatja a gyermekek és serdülők mentális jólétét és kognitív képességeit” – mondja Monika Guxens, az ISGlobal, az Erasmus MC és a CIBERESP kutatója. „Azonban kevés tanulmány vizsgálja az agyszerkezet ezen hatások eredményeként bekövetkező lehetséges változásait” – teszi hozzá.

Ebben a tanulmányban Guxens csapata a tinédzserek előtti gyermekek agyának fehérállományának szerkezetét vizsgálta, hogy azonosítsa a hideggel és meleggel szembeni sebezhetőség korai szakaszát. Az elemzésbe 2681, a rotterdami Generation R tanulmányban részt vevő gyermeket vontak be, akik 9 és 12 éves koruk között mágneses rezonancia képalkotáson (MRI) estek át. Az MRI protokoll az agyi aktivitást az agy fehérállományában lévő vízdiffúzió mennyiségének és irányának mérésével értékelte.

Az idősebb agyakban a víz jobban áramlik egy irányba, mint minden irányban, ami alacsonyabb értékeket eredményez egy átlagos diffúziónak nevezett markerben és magasabb értékeket egy frakcionális anizotrópiának nevezett markerben. A kutatócsoport fejlett statisztikai megközelítést alkalmazott, hogy megbecsülje minden résztvevő esetében a fogantatástól 8 éves korig mért átlagos havi hőmérsékletnek való kitettséget, valamint ezek hatását az MRI-paraméterekre (átlagos diffúzió és frakcionális anizotrópia) 9 és 12 éves kor között mérve.

A fogékonysági időszak a terhesség és a hároméves kor között

Az eredmények azt mutatták, hogy a terhesség és az élet első éve alatti hidegnek való kitettség, valamint a születéstől 3 éves korig tartó melegnek való kitettség a preadoleszcencia magasabb átlagos diffúziós intenzitásával járt együtt, ami a fehérállomány lassabb érését jelzi. Itt a hideget és a meleget a vizsgált régió hőmérséklet-eloszlásának alsó és felső végén lévő hőmérsékletekként definiáljuk.

„A fehérállományi rostok felelősek az agy különböző területeinek összekapcsolásáért, lehetővé téve azok kommunikációját. Ahogy a fehérállomány fejlődik, ez a kommunikáció gyorsabbá és hatékonyabbá válik. Tanulmányunk egy pillanatképhez hasonlítható egy bizonyos időpontban, és amit ezen a képen látunk, az az, hogy a hidegnek és melegnek jobban kitett résztvevők különbségeket mutatnak egy paraméterben – az átlagos diffúzióban –, amely a fehérállomány érési szintjének csökkenésével jár” – magyarázza Laura Granes, az IDIBELL és az ISGlobal kutatója és a tanulmány első szerzője.

„Korábbi tanulmányokban ennek a paraméternek a változásait a kognitív funkciók romlásával és bizonyos mentális egészségügyi problémákkal hozták összefüggésbe” – tette hozzá.

„A konnektivitási paraméterekben a legnagyobb változások az élet első éveiben figyelhetők meg” – mondja Carles Soriano, a tanulmány társszerzője, az IDIBELL, az UB és a CIBERSAM munkatársa. „Eredményeink arra utalnak, hogy a gyors agyfejlődés ezen időszakában a hidegnek és melegnek való kitettségnek hosszú távú hatásai lehetnek a fehérállomány mikroszerkezetére.”

Nem találtak összefüggést a korai hőmérséklet-expozíció és a 9–12 éves korban megfigyelhető frakcionális anizotrópia között. A szerzők szerint lehetséges magyarázat az, hogy a két paraméter eltérő mikroszerkezeti változásokat tükröz, és hogy az átlagos diffúzió megbízhatóbb mutatója lehet a fehérállomány érésének, mint a frakcionális anizotrópia.

A szegény családokból származó gyerekek nagyobb veszélyben vannak

A társadalmi-gazdasági körülmények szerinti rétegződés kimutatta, hogy a szegény területeken élő gyermekek jobban ki voltak téve a hidegnek és a melegnek. Ezeknek a gyermekeknek a hidegre és melegre való fogékonysági ablakai hasonlóak voltak a teljes kohorszban találhatókhoz, de ezek korábban kezdődtek. Ezek a különbségek összefüggésben lehetnek az életkörülményekkel és az energiaszegénységgel.

A környezeti hőmérséklet neurofejlődésre gyakorolt hatását magyarázó egyik fontos mechanizmus az alvásminőség romlása lehet. További lehetséges mechanizmusok közé tartozik a méhlepény működésének zavara, a hormonális tengely aktiválódása, ami fokozott kortizoltermeléshez vezet, vagy gyulladásos folyamatok.

„Eredményeink segítenek felhívni a figyelmet a magzatok és a gyermekek változó hőmérsékletekkel szembeni sebezhetőségére” – mondja Guxens. Az eredmények rávilágítanak arra is, hogy közegészségügyi stratégiákra van szükség a legkiszolgáltatottabb közösségek védelmére a közelgő klímakatasztrófával szemben.