אינטראקציות בין גנים לסביבה עם מזהמי אוויר עשויות למלא תפקיד קריטי בהגברת שכיחות ASD.
לִלמוֹד:זיהום אוויר: גורם סיכון עולה להפרעה על הספקטרום האוטיסטי. קרדיט תמונה: Borri_Studio/Shutterstock.com
בסקירה שפורסמה לאחרונה ב רפואת המוחקבוצת מחברים בחנה את זיהום האוויר כגורם סיכון סביבתי מרכזי לאוטיזם (הפרעה נוירו-התפתחותית המשפיעה על מיומנויות והתנהגות חברתיות), תוך הדגשת אינטראקציות גנים-סביבה והשפעות נוירו-התפתחותיות.
רֶקַע
זיהום אוויר הפך לחשש בריאותי סביבתי בולט, כאשר מחקרים אחרונים קושרים חשיפה למזהמים כמו חלקיקים (PM), דו תחמוצת הגופרית (SO₂), תחמוצת חנקן (NO), דו תחמוצת החנקן (NO₂) ואוזון (O₃) לעלייה סיכון להפרעת הספקטרום האוטיסטי (ASD).
מאמינים שמזהמים אלו תורמים ל-ASD באמצעות מנגנונים הכוללים דלקת עצבית, עקה חמצונית ושיבושים במערכות הנוירוטרנסמיטר.
אוכלוסיות פגיעות, במיוחד נשים הרות וילדים צעירים עלולות לעמוד בפני סיכונים מוגברים עקב שלבי התפתחות מוחיים קריטיים. בהתחשב בעלייה העולמית בזיהום ובעלייה בשכיחות ASD, מחקר נוסף חיוני כדי להבהיר את הקשרים הללו ולהסביר אסטרטגיות מניעה.
PM והשפעותיו הנוירו-התפתחותיות
PM היא קטגוריה ידועה של מזהמי אוויר המורכבת מחלקיקים עדינים הנישאים באוויר PM2.5, המתייחסת לחלקיקים בקוטר של פחות מ-2.5 מיקרומטר, ו-PM10, שהם חלקיקים מעט גדולים יותר, נחקרו בהרחבה בשל יכולתם לחדור. עמוק לתוך מערכת הנשימה. חלקיקים אלו יכולים להיכנס לזרם הדם, לחצות את מחסום השליה ולהגיע למוח העובר.
מחקרים הראו שחשיפה טרום לידתית ל-PM10 עלולה להשפיע לרעה על התפתחות העובר, ו-PM2.5, שחודר עמוק עוד יותר, נקשר לסיכון מוגבר ל-ASD כאשר החשיפה מתרחשת במהלך הריון מוקדם או תקופות טרום-קונספציה. בשל ממצאים אלה, PM נחשב למזהם בעדיפות גבוהה להבנת הסיכון ל-ASD.
NO ו-NO₂
NO ו-NO₂ הם מזהמי אוויר מזיקים המשתחררים בעיקר מפליטת כלי רכב ומשריפה של דלקים תעשייתיים. חשיפה למזהמים אלה, במיוחד במהלך ההיריון והילדות המוקדמת, עלולה להפריע לתהליכי ההתפתחות התקינים של המוח, כגון נדידת עצבים ומיאלינציה.
מחקר פורץ דרך אחרון קישר ישירות חשיפה לא ל-ASD, מה שהופך אותו לאחד המזהמים הראשונים עם מסלול מוגדר בבירור לסיכון ASD. עיתוי החשיפה הוא קריטי, שכן שיבושים בהתפתחות המוח במהלך תקופות טרום לידתיות ואחרות עלולות להוביל לבעיות נוירו-התפתחותיות ארוכות טווח.
O₃: מזהם תגובתי
O₃ היא מולקולת חמצן תגובתית מאוד שנוצרת באמצעות תגובות כימיות בין תרכובות אורגניות נדיפות ותחמוצות חנקן. מחקר של McGuinn et al. יצר קשר בין חשיפת O₃, במיוחד בשילוב עם PM2.5, לבין סיכון מוגבר ל-ASD.
כאשר הוא נחשף במהלך חלונות התפתחות קריטיים, כגון הריון ושנתיים הראשונות לחייו, האוזון עלול לתרום להפרעות נוירו-התפתחותיות בשל תכונות החמצון שלו, שעלולות לפגוע בתאי המוח ולהפריע להתפתחותם. עמותה זו מדגישה את הצורך במדיניות להפחתת האוזון בגובה פני הקרקע, במיוחד באזורים עירוניים ומתועשים.
SO₂ ותרכובות אורגניות נדיפות
SO₂ הוא מזהם רעיל נוסף שמקורו בשריפת דלק מאובנים, פליטת כלי רכב ותהליכים תעשייתיים. מחקרים מצביעים על כך שחשיפה אימהית ל-SO₂, במיוחד במהלך ההריון והילדות המוקדמת, קשורה לסיכון גבוה יותר ל-ASD.
בנוסף, תרכובות אורגניות נדיפות כמו בנזן, שנמצא בדרך כלל בתהליכים תעשייתיים, עשן טבק ופליטות מעוררות דאגה. חשיפה לתרכובות אלו במהלך ההריון, במיוחד בשילוב עם מזהמים אחרים כמו NO₂, יכולה להיות בעלת השפעות סינרגיות המגדילות עוד יותר את הסיכון ל-ASD.
מחקר על SO₂ ותרכובות נדיפות מצביע על כך שההשפעות המצטברות והמעורבות של זיהום האוויר על ההתפתחות הנוירוטית הן מורכבות ועוצמתיות.
מנגנונים המקשרים בין מזהמים ל-ASD: דלקת עצבית ולחץ חמצוני
ניתן לייחס את ההשפעות המזיקות של זיהום אוויר על המוח למספר מנגנונים ביולוגיים, כולל דלקת עצבית ולחץ חמצוני. במהלך ההריון, מזהמים בשאיפה כמו PM יכולים להוביל לתגובה דלקתית בעובר ולעורר דלקת עצבית במוח המתפתח.
מחסום דם-מוח לא בוגר מאפשר ל-PM להגיע לתאי מוח עובריים, וליזום דלקת בתוך תאים כמו אסטרוציטים ומיקרוגליה. מזהמים כגון NO₂ ו-PM2.5 יכולים להפעיל קולטנים דמויי אגרה (TLR) ומסלולים כמו Nuclear Factor kappa-light-chain-enhancer של תאי B פעילים (NF-κB), המווסתים גנים הקשורים לדלקת.
דלקת כרונית במוח המתפתח עלולה להוביל לשיבושים ברשתות עצביות, סימן היכר אצל אנשים רבים עם ASD.
שינויים אפיגנטיים וחוסר איזון של נוירוטרנסמיטורים
זיהום אוויר יכול גם לגרום לשינויים אפיגנטיים, אשר משנים את אופן ביטוי הגנים מבלי לשנות את חומצה דיאוקסיריבונוקלאית רצף (DNA) עצמו. מתילציה של DNA ושינוי היסטון הם שני שינויים כאלה שנצפו ביחס לחשיפה לזיהום אוויר.
שינויים אלה יכולים להשפיע על גנים השולטים בהתפתחות המוח ובתפקוד החיסוני, מה שעלול להגביר את הסבירות ל-ASD. בנוסף, חשיפה לזיהום אוויר משבשת את האיזון של נוירוטרנסמיטורים כמו גלוטמט וחומצה גמא-אמינובוטירית (GABA), שניהם חיוניים לתפקוד תקין של המוח.
חוסר איזון במעבירים עצביים אלה, הנצפה לעתים קרובות אצל אנשים עם ASD, יכול להיגרם על ידי חשיפה לזיהום ועלול לתרום לתסמינים האופייניים להפרעה.
הפרעה אנדוקרינית וחוסר ויסות מסלול מטבולי
מזהמים מסוימים, במיוחד PM עדין, פועלים כמשבשים אנדוקריניים, ומשנים את רמות ההורמונים החיוניות להתפתחות המוח. הפרעה זו של הורמונים, כגון הורמוני אסטרוגן והורמוני בלוטת התריס, בשלבי התפתחות מכריעים, עלולה להוביל להפרעות נוירו-התפתחותיות, כולל ASD.
בנוסף, חשיפה לזיהום אוויר עלולה להפר את הוויסות של מסלולים מטבוליים הכוללים חומצות שומן, חומצות אמינו ונוירוטרנסמיטורים, אשר כולם ממלאים תפקידים חשובים בהתפתחות העצבית.
הבנת ההשפעות המטבוליות הללו מציעה תובנות לגבי הקשר בין זיהום וסיכון ASD, במיוחד במהלך התקופה הסב-לידתית הפגיעה.
מסקנות
לסיכום, מסקנת המחקר היא שזיהום אוויר הוא גורם סיכון סביבתי משמעותי ל-ASD, המשפיע על התפתחות נוירוטית באמצעות מנגנונים מרובים, כולל שינויים אפיגנטיים, דלקת עצבית, עקה חמצונית והפרעה אנדוקרינית.
חשיפה למזהמים כגון PM, NO₂, NO, SO2ו-O3 במהלך חלונות התפתחות קריטיים, במיוחד בהריון ובגיל הרך, מגביר את הסיכון ל-ASD.
