Как и при аутизме и шизофрении, изменения произошли преимущественно у мужчин. Мыши также плохо показали себя в тестах на кратковременную память, способность к обучению и импульсивность.Новые результаты согласуются с несколькими недавними исследованиями, которые показали связь между загрязнением воздуха и аутизмом у детей.
В частности, исследование, проведенное в 2013 году в JAMA Psychiatry, показало, что дети, которые жили в районах с высоким уровнем загрязнения воздуха, связанного с дорожным движением, в течение первого года жизни имели в три раза больше шансов заболеть аутизмом. «Наши результаты добавляют к растущему количеству доказательств того, что загрязнение воздуха может играть роль в аутизме, а также в других нарушениях развития нервной системы», — сказала Дебора Кори-Слехта, доктор философии, профессор медицины окружающей среды в Университете Рочестера и ведущий автор исследования.В трех сериях экспериментов Кори-Слехта и ее коллеги подвергли мышей воздействию уровней загрязнения воздуха, которые обычно наблюдаются в средних городах США в час пик. Облучения проводились в течение первых двух недель после рождения, критического времени в развитии мозга.
Мышей подвергали воздействию загрязненного воздуха в течение четырех часов каждый день в течение двух четырехдневных периодов.В одной группе мышей мозг исследовали через 24 часа после последнего воздействия загрязнения.
У всех этих мышей воспаление свирепствовало по всему мозгу, а боковые желудочки — камеры на каждой стороне мозга, содержащие спинномозговую жидкость — были увеличены в два-три раза по сравнению с нормальным размером.«Когда мы внимательно посмотрели на желудочки, мы увидели, что белое вещество, которое обычно их окружает, еще не полностью развито», — сказал Кори-Слехта. «Похоже, что воспаление повредило эти клетки мозга и помешало развитию этой области мозга, а желудочки просто расширились, чтобы заполнить пространство».Проблемы также наблюдались во второй группе мышей через 40 дней после воздействия и в другой группе через 270 дней после воздействия, что указывает на то, что повреждение мозга было необратимым.
В мозге мышей всех трех групп также был повышен уровень глутамата, нейромедиатора, что также наблюдается у людей с аутизмом и шизофренией.Большая часть загрязнения воздуха состоит в основном из частиц углерода, которые образуются при сжигании топлива на электростанциях, заводах и автомобилях.
На протяжении десятилетий исследования воздействия загрязнения воздуха на здоровье были сосредоточены на той части тела, где его последствия наиболее очевидны, — на легких. Это исследование начало показывать, что частицы разного размера производят разные эффекты. Более крупные частицы — те, которые регулируются Агентством по охране окружающей среды (EPA) — на самом деле наименее вредны, потому что они кашляют и выбрасываются. Но многие исследователи считают, что более мелкие частицы, известные как ультрамелкие частицы, которые не регулируются EPA, более опасны, потому что они достаточно малы, чтобы проникать глубоко в легкие и абсорбироваться в кровоток, где они могут вызывать токсические эффекты. по всему телу.
Это предположение побудило Кори-Слехту разработать серию экспериментов, которые позволили бы показать, оказывают ли ультрамелкие частицы повреждающее воздействие на мозг, и если да, то выявить механизм, с помощью которого они причиняют вред. Опубликованное сегодня ее исследование — первая научная работа, в которой реализованы и то, и другое.
«Я думаю, что эти результаты поднимут новые вопросы о том, достаточны ли действующие нормативные стандарты качества воздуха для защиты наших детей», — сказал Кори-Слехта.