Numerele sunt uimitoare. Potrivit Centrelor SUA pentru Controlul și Prevenirea Bolilor, aproximativ 1.8 milioane mai mulți copii din SUA au fost diagnosticați cu dizabilități de dezvoltare între 2006 și 2008 decât cu un deceniu mai devreme. În acest timp, prevalența autismului a crescut cu aproape 300 la sută, în timp ce cea a deficitului de atenție a hiperactivității a crescut cu 33 la sută. Cifrele CDC arată, de asemenea, că 10 la sută 15 dintre toți copiii născuți în SUA au un anumit tip de tulburare de dezvoltare neurobehavorială. Și mai mulți sunt afectați de tulburări neurologice care nu se ridică la nivelul diagnosticului clinic.

Și nu doar SUA Astfel de deficiențe afectează milioane de copii din întreaga lume. Numerele sunt atât de mari încât Philippe Grandjean de la Universitatea din sudul Danemarcei și Harvard TH Chan School of Public Health și Philip Landrigan de la Școala de medicină Icahn de la Muntele Sinai din New York - atât medici, cât și cercetători preeminenți în acest domeniu - descriu situația ca „pandemie”.

În timp ce diagnosticul mai devreme și mai asiduu explică o parte din creșterea documentată, nu explică totul, spune Irva Hertz-Piccioto, profesor de mediu și sănătate în muncă și șef al Universității din California, Davis, MIND Institute. Grandjean și Landrigan credită factorii genetici pentru 30 până la 40% din cazuri. Dar un corp semnificativ și în creștere de cercetări sugerează că expunerea la poluanții din mediu este implicată în creșterea tulburătoare a tulburărilor neurologice ale copiilor.

Ce anume se întâmplă? Și ce putem face în legătură cu asta?

Produse chimice și creierul

Unele substanțe chimice - conduce, mercur și pesticidele organofosfat, de exemplu - au fost recunoscute de mult timp ca substanțe toxice care pot avea efecte de durată asupra sănătății neurologice a copiilor, spune Bruce Lanphear, profesor de științe ale sănătății la Universitatea Simon Fraser. În timp ce vopseaua cu plumb este interzisă acum în SUA, este încă prezentă în multe case și rămâne în uz în alte părți ale lumii. Copiii pot fi, de asemenea, expuși la plumb din vopsele, coloranți și metale utilizate în jucării, chiar dacă aceste utilizări sunt interzise de legislația SUA (amintiți-vă Thomas, motorul tancului), și prin sol contaminat sau altă expunere la mediu, precum și din materiale plastice în care plumbul este folosit ca dedurizator. mercur sursele de expunere includ unii pești, poluarea aerului și termometre și termostate vechi care conțin mercur. În timp ce s-au depus multe eforturi în reducerea și eliminarea acestor expuneri, preocupările continuă, mai ales pentru că acum recunoaștem că efectele adverse pot apărea la niveluri excepțional de scăzute.

Dar oamenii de știință descoperă, de asemenea, că compușii chimici obișnuiți în aerul exterior - inclusiv componentele de evacuare a vehiculelor și particulele fine -, precum și în aerul interior și produsele de consum pot afecta, de asemenea, în mod negativ dezvoltarea creierului, inclusiv prenatal.

Substanțele chimice din ignifuge, materialele plastice și produsele de îngrijire personală și alte produse de uz casnic se numără printre aceste liste Lanphear ca ținte de îngrijorare pentru efectele lor de neurodezvoltare.

Substanțele chimice care determină modificări hormonale sunt suspectate din ce în ce mai mult să aibă efecte neurologice, spune Linda Birnbaum, directorul Institutului Național de Științe ale Sănătății Mediului și al Programului Național de Toxicologie. Printre substanțele chimice examinate acum pentru impactul neurologic care au loc la începutul vieții se numără substanțele ignifuge cunoscute sub numele de PBDE, care au fost utilizate pe scară largă în spumele de tapițerie, electronice și alte produse; ftalați, folosiți pe scară largă ca plastifianți și în parfumuri sintetice; ingredientul plastic din policarbonat bisfenol A, cunoscut în mod obișnuit ca BPA; compuși perfluorurați, ale căror aplicații includ acoperiri rezistente la pete, apă și grăsimi; și diverse pesticide.

Coregrafie precisă

După cum explică Grandjean și Landrigan, fătul nu este bine protejat împotriva substanțelor chimice din mediu care pot trece cu ușurință prin placentă. Există dovezi din studiile in vitro, spun ei, că celulele stem neuronale sunt foarte sensibile la neurotoxice În ultimii 30 - 40 de ani, oamenii de știință au început să recunoască faptul că copiii și sugarii sunt mult mai vulnerabili la expuneri chimice decât sunt adulții. Creierul unui sugar este, de asemenea, vulnerabil la astfel de contaminanți. În stadiile incipiente ale dezvoltării - prenatal și în timpul copilăriei - celulele creierului sunt ușor deteriorate de substanțele chimice industriale și de alți neurotoxicanți. O astfel de interferență poate afecta modul în care creierul se dezvoltă structural și funcțional - efecte care duc la rezultate adverse durabile.

"Creierul este atât de extrem de sensibil la stimularea externă", spune Grandjean.

Din punct de vedere istoric, neurotoxicitatea chimică a fost examinată la adulți - adesea prin cazuri de niveluri ridicate de expunere profesională. Cu toate acestea, în ultimii 30 - 40 de ani, oamenii de știință au început să recunoască faptul că copiii și sugarii sunt mult mai vulnerabili la expuneri chimice decât sunt adulții. De asemenea, s-a descoperit că nivelurile foarte mici de expunere la începutul vieții pot avea efecte profunde și de durată.

O altă descoperire importantă este că înțelegerea modului în care un copil sau un copil este afectat de o expunere chimică implică mult mai mult decât simplul calcul al efectelor potențiale asupra unei persoane fizic mai mici. Etapa de dezvoltare - și momentul expunerii - trebuie, de asemenea, luate în considerare. Etapele timpurii ale dezvoltării creierului implică „o coregrafie foarte precisă”, explică Frederica Perera, profesor de Științe ale Sănătății Mediului la Școala de Sănătate Publică Mailman a Universității Columbia. „Orice substanță chimică care poate perturba chimia [creierului] în acest stadiu poate fi foarte dăunătoare”, spune ea.

De exemplu, explică Deborah Kurrasch, profesor asistent la Școala de Medicină Cumming a Universității din Calgary, specializată în cercetarea neurologică, în primele etape ale dezvoltării creierului - când celulele devin neuroni - „sincronizarea determină destinația”.

Rezultatele ultimului studiu al lui Kurrasch care investighează efectele neurodezvoltării BPA ilustrează ce înseamnă ea. Într-o studiu publicat în ianuarie 2015, Kurrasch și colegii săi au examinat efectele asupra neurodezvoltării BPA și a unui înlocuitor comun al BPA, bisfenolul S. Mai exact, au investigat modul în care expunerea la BPA și BPS - la niveluri comparabile cu cele prezente în alimentarea cu apă potabilă locală a comunității sale - ar putea afecta dezvoltarea neuronilor în peștele zebră într-un stadiu comparabil cu al doilea trimestru de sarcină umană, când neuronii se formează și se deplasează către locația corectă din creier.

Multe dintre substanțele chimice supuse controlului pentru efectele lor asupra dezvoltării creierului par să acționeze prin interferența cu funcția hormonilor esențiali pentru o dezvoltare sănătoasă a creierului. „Parcă urcă într-un autobuz unde trebuie să fie”, spune Kurrasch. După expunerea la BPA și BPS, parcă, explică Kurrasch, „de două ori mai mulți neuroni au urcat într-un autobuz timpuriu și jumătate din mulți au urcat într-un autobuz târziu”. Cercetatorii au descoperit ca aceste expuneri par sa modifice dezvoltarea nervilor - neurogeneza - intr-un mod care a facut ca pestii sa devina hiperactivi. O astfel de modificare, produsă în acest caz de un „foarte puțin BPA”, poate provoca efecte permanente, spune Kurrasch.

Multe dintre substanțele chimice supuse controlului pentru efectele lor asupra dezvoltării creierului - BPA, ftalați, compuși perfluorurați, ignifugi bromurați și diferiți pesticide dintre aceștia - par să acționeze prin interferența cu funcția hormonilor esențiali pentru dezvoltarea sănătoasă a creierului. Printre aceștia se numără hormonii tiroidieni, care reglează partea creierului implicată într-o varietate de funcții vitale, inclusiv reproducerea, somnul, setea, alimentația și pubertatea.

În primul trimestru de sarcină, fătul nu își produce propriul hormon tiroidian, spune Thomas Zoeller, director al Laboratorului de Endocrinologie Moleculară, Celulară și de Dezvoltare de la Universitatea din Massachusetts Amherst. Dacă o expunere a mediului la o substanță, cum ar fi un bifenil policlorurat sau perclorat, interferează cu hormonii tiroidieni ai mamei în această perioadă - așa cum s-ar putea întâmpla prin poluarea apei, de exemplu -, care la rândul său ar putea afecta copilul său într-un stadiu critic al dezvoltării creierului.

Un alt lucru de luat în considerare în contextul expunerilor chimice care perturbă endocrinul, spune Zoeller, este că o parte substanțială a femeilor aflate la vârsta fertilă în SUA au o deficiență de iod care ar putea să-și suprime hormonii tiroidieni. Deși este posibil ca aceste deficiențe să nu provoace efecte adverse clinic, ele pot fi suficiente pentru a afecta neurodezvoltarea fetală. „Impacturile se pot produce la niveluri mult sub standardele de siguranță”, spune Zoeller. Și există o mulțime de substanțe chimice la care astfel de femei pot fi expuse mediului, cu potențialul de a afecta hormonii tiroidieni, printre care PBDE, PCB, BPA, diferiți pesticide, compuși perfluorinați și anumiți ftalați.

Ceva în aer

Una dintre cele mai importante surse de expunere la substanțe chimice despre care se suspectează că dăunează dezvoltării creierului copiilor este poluarea aerului, care este un amestec complex de substanțe chimice diverse și particule.

Cercetările sugerează din ce în ce mai mult că contaminanții aerieni pot avea efecte subtile, dar semnificative asupra dezvoltării și comportamentului neurologic timpuriu. Perera și colegii săi au investigat recent legăturile dintre expunerea la hidrocarburi policiclice aromatice, o componentă a poluării aerului legată de combustibilii fosili și incidența ADHD la copiii de 9 ani. Studiul lor a constatat că mamele care au fost expuse la niveluri ridicate de HAP în timpul sarcinii au fost de cinci ori mai predispuse să aibă copii cu ADHD și să aibă copii cu simptome mai severe de ADHD decât cei care nu au avut o astfel de expunere. În timp ce acest studiu este primul care face o astfel de conexiune, acesta se alătură unui număr tot mai mare de cercetări care indică legăturile dintre poluanții atmosferici în aer liber, inclusiv HAP, și impactul negativ asupra sănătății și dezvoltării creierului copiilor.

Examinarea efectelor poluării aerului asupra sănătății creierului este relativ nouă, explică Kimberly Grey, administrator de științe ale sănătății la National Institutes of Health. Cercetările sugerează din ce în ce mai mult că contaminanții aerieni pot avea efecte subtile, dar semnificative asupra dezvoltării neurologice precoce și a comportamentului, spune ea. În plus față de legăturile dintre expunerea prenatală la HAP și afectarea funcției creierului, cercetătorii investighează acum și conexiunile potențiale dintre carbonul negru, compușii organici volatili și particulele fine - printre alte componente ale poluării aerului - și deficiențe precum autismul și scăderea coeficientului de inteligență.

Într-o studiu publicat în decembrie 2014, Marc Weisskopf, Profesor asociat de epidemiologie de mediu și ocupațională de la Școala de Sănătate Publică de la Harvard TH Chan și colegii săi au examinat copiii ale căror mame au fost expuse la niveluri ridicate de particule fine (PM2.5, particule cu diametrul de 2.5 microni sau mai mici), în special în timpul celui de-al treilea trimestrul de sarcină. Studiul, care a implicat peste 1,000 de participanți care locuiesc în toată SUA, a constatat că acești copii par să fie de două ori mai susceptibili de a fi diagnosticați cu autism decât copiii ale căror mame au avut un nivel scăzut de astfel de expuneri. Expunerea la particule mai mari - între 2.5 și 10 microni (ceea ce se numește PM10) - nu pare să fie asociată cu un risc crescut de autism.

Una dintre realizările recente tulburătoare cu privire la expunerea mediului la neurotoxicanții de dezvoltare este cât de răspândită pare a fi expunerea și omniprezența unor astfel de compuși. „Acest lucru este foarte important din punct de vedere epidemiologic”, deoarece „pune în centrul atenției expunerea mamei”. spune Weisskopf. De asemenea, evidențiază importanța sincronizării și a efectelor neurodezvoltării. Deși mulți alți factori pot contribui la autism, explică Weisskopf, acest studiu întărește sugestia că expunerile la mediu pot juca un rol. Faptul că se pare că sunt particulele foarte mici care sunt asociate cu aceste efecte se adaugă la ceea ce descoperă alte cercetări: ceea ce ar putea părea cantitativ de mic poate „fi destul de important” atunci când vine vorba de afectarea dezvoltării creierului, explică Weisskopf.

Expunere pe scară largă

După cum subliniază Grandjean și Landrigan, una dintre realizările recente tulburătoare privind expunerea mediului la neurotoxicanții de dezvoltare este cât de răspândită pare a fi expunerea și omniprezența acestor compuși. „Mai multe substanțe chimice neurotoxice intră în produse”, spune Landrigan.

Ftalații, care sunt folosiți ca plastifianți - inclusiv în materialele plastice cu clorură de polivinil - și în parfumurile sintetice și numeroase produse de îngrijire personală, cuprind o categorie de substanțe chimice utilizate pe scară largă, care par să aibă efecte negative asupra dezvoltării creierului. Cercetătorii de la Școala de Sănătate Publică Mailman de la Columbia University au descoperit recent că copiii expuși prenatal la niveluri crescute ale anumitor ftalați au avut scoruri IQ care au fost, în medie, cu 6 și 8 puncte mai mici decât copiii cu expuneri prenatale mai mici. Copiii cu scoruri IQ reduse par să aibă probleme cu memoria de lucru, raționamentul percepțional și viteza de procesare a informațiilor.

„Aproape toată lumea din SUA este expusă.” - Robin Whyatt Ftalații examinați în acest studiu, cunoscuți sub denumirea de DnBP și DiBP, sunt utilizați în numeroase produse de uz casnic, inclusiv articole de toaletă și produse cosmetice, printre acestea șampon, ojă, ruj, produse de coafură și săpun, precum și țesături de vinil și foi de uscător. Nivelurile de expunere asociate cu IQ redus în studiu se încadrează în intervalul pe care CDC îl raportează constatând în acesta Studiul național de sănătate și nutriție, o evaluare la nivel național de biomonitorizare continuă a expunerilor chimice. „Aproape toată lumea din SUA este expusă”, spune coautorul studiului Robin Whyatt, profesor de științe ale sănătății mediului la Centrul Medical al Universității Columbia.

Deși o astfel de scădere a coeficientului intelectual poate părea mică Factorul Pam-Litvak, autorul principal al studiului și profesor asociat de epidemiologie la Școala Mailman, remarcă faptul că la nivel de populație - sau clasă - acest lucru înseamnă mai puțini copii la capătul superior al scalei de inteligență și mai mulți la capătul mai puțin capabil. „Întreaga curbă se deplasează în jos”, explică ea.

„Cinci sau șase puncte de IQ s-ar putea să nu sune prea mult, dar înseamnă mai mulți copii care necesită programe de educație specială și mai puțini care sunt supradotați”, spune Maureen Swanson, director al proiectului Asociației pentru dizabilități de învățare din America pentru copii sănătoși. „Impactul economic potențial este imens”, spune Birnbaum de la NIEHS.

Factorul de stres

Ceea ce determină tulburările neurologice la copii este „foarte complex”, notează Frederica Perera. Adăugându-se provocării de a dezlega diferiți factori care contribuie este faptul că, în timp ce cercetarea și reglementarea substanțelor chimice privește de obicei o substanță la un moment dat, oamenii sunt expuși simultan la mai multe substanțe chimice. În plus, la această complexitate, când vine vorba de dezvoltarea creierului, se adaugă stresurile sociale care „acționează asupra aceleiași părți a regiunii creierului”, explică profesorul de medicină de mediu al Universității din Rochester, Deborah Cory-Slechta. Ea și alții găsesc dovezi din ce în ce mai mari că factori de stres nonchimici precum suferințele materne, domestice și comunitare pot provoca efecte adverse asupra dezvoltării timpurii a creierului, fie singure, fie în combinație cu substanțe chimice neurotoxice.

Birnbaum spune că această interacțiune aparentă între substanțele chimice și factorii de stres nonchimici este „foarte îngrijorătoare și foarte importantă”.

Studii epidemiologice, Explică Cory-Slechta, în mod obișnuit corect pentru ceea ce se numește factori de confuzie - alte condiții care ar putea influența starea măsurată. Multe studii, spune ea, „în mod clar nu modelează ceea ce se întâmplă în mediul uman”. Ceea ce ea și colegii ei speră să facă este „să reproducă în studiile pe animale ceea ce se întâmplă în comunitățile umane”, în special în comunitățile care sunt cele mai vulnerabile la factorii de stres sociali advers și cei mai expuși la contaminanți chimici, inclusiv plumb, pesticide și poluarea aerului.

Plumbul și stresul afectează aceeași parte a creierului, spune ea, și astfel poate acționa sinergic foarte devreme în viață pentru a produce schimbări permanente în structura creierului. Aceste modificări pot duce la scăderea IQ-ului, a învățării și a problemelor de comportament. Presupunând că vrem să nu mai dăunăm creierului copiilor noștri, cum procedăm?

Laboratorul lui Cory-Slechta lucrează acum la reproducerea condițiilor de stres și de lipsă cronică în modele animale care să le reflecte pe cele experimentate de comunitățile de sărăcie. Scopul este de a înțelege mai bine modul în care aceste efecte traversează placenta și devin baza fetală a tulburărilor de-a lungul vieții. Ea și colegii ei investighează, nu numai asocierile dintre expuneri și neurodezvoltare, ci și mecanismele prin care apar efectele.

Ce sa fac?

Presupunând că vrem să nu mai dăunăm creierului copiilor noștri, cum procedăm?

Un pas important este îmbunătățirea capacității noastre de a determina ce substanțe chimice au efecte neurodezvoltare. Un sistem rapid de screening ar fi ideal, spune Birnbaum, deoarece există atât de multe substanțe chimice - inclusiv cele recent inventate - la care sunt expuși oamenii. In timp ce un astfel de program pentru a testa rapid un număr mare de substanțe chimice folosind robotica, a fost lansat de NIH, EPA și alte agenții federale, există zeci de mii care ar putea fi utilizate, dintre care majoritatea nu au fost testate pe deplin pentru aceste efecte.

Când vine vorba de reducerea expunerilor existente, unele substanțe chimice pot fi evitate prin alegerea consumatorilor. Dar este adesea dificil, având în vedere că multe dintre aceste substanțe sunt utilizate - cum ar fi BPA pe chitanțe - în produsele care nu poartă etichete de ingrediente. Alții, inclusiv poluanții atmosferici, sunt mult mai greu, având în vedere omniprezența lor sau lipsa alternativelor disponibile. Și, după cum remarcă Maureen Swanson, astfel de alegeri nu sunt neapărat fezabile pentru oameni la toate nivelurile economice, ceea ce ridică probleme de justiție de mediu.

Grandjean și Landrigan subliniază că Sistemul american de reglementare chimică, care nu are cerințe pentru testarea completă a toxicității premarketului, nu face o treabă foarte bună atunci când vine vorba de siguranța chimică proactivă. „Produsele chimice netestate nu trebuie presupuse a fi sigure pentru dezvoltarea creierului, iar substanțele chimice utilizate în prezent și toate substanțele chimice noi trebuie, prin urmare, testate pentru neurotoxicitatea dezvoltării”, au scris într-un articol publicat în Lancet.

Deși unele surse de neurotoxicitate ar putea părea că au fost abordate în mod adecvat, acestea nu au fost. De exemplu, s-au făcut progrese considerabile în reducerea expunerii la plumb prin educație politică și de sănătate publică în SUA și în alte părți. Cu toate acestea, înțelegerea actuală este că practic orice cantitate de expunere la plumb poate provoca daune și expunerile dăunătoare continuă - mai ales în țările în care sunt încă folosite vopsele cu plumb și benzină. Și în SUA, finanțarea CDC pentru programele de prevenire a plumbului a fost dramatic redus în 2012.

Când vine vorba de protejarea creierului extrem de sensibil în curs de dezvoltare, măsurile utilizate în prezent pentru a evalua riscul chimic și a stabili standardele de siguranță sunt scurte, spune Cory-Slechta. Între timp, copiii din întreaga lume - mai ales în țările mai puțin înstărite - continuă să fie expus la neurotoxicanții periculoși emiși în emisiile industriale, de la siturile de deșeuri și prin munca copiilor. Exemplele abundă și includ expuneri la substanțele chimice eliberate în reciclarea electronică în diferite locații din Asia și Africa, la plumb și mercur din activitatea minieră, la pesticide agricole, la produse contaminate cu metale grele, inclusiv produse alimentare și bomboane.

Când vine vorba de protejarea creierului deosebit de sensibil în curs de dezvoltare, măsurile utilizate în prezent pentru a evalua riscul chimic și a stabili standardele de siguranță nu ajung, spune Cory-Slechta. „Ar trebui să fie vorba de prevenție primară, dar nu este așa”, spune ea.

În absența a ceea ce mulți susținători ai sănătății mediului consideră că este o reglementare federală adecvată a SUA a substanțelor chimice, multe state americane individuale au adoptat recent au adoptat propriile legi pentru a proteja copiii de expuneri chimice dăunătoare. Mulți se adresează substanțelor chimice cu efecte neurotoxice, în special cele ale metalelor grele precum cadmiul, plumbul și mercurul. Și chiar dacă unele state încep să includă limbajul în legislația lor pentru a proteja femeile însărcinate de pericolele chimice, acest moment al expunerii este lăsat în mare parte nealocat.

În timp ce știm acum multe despre neurotoxicanții pentru dezvoltare, mai multe astfel de expuneri par să aibă loc ca niciodată. Și se pare că există un acord larg între cercetători că aceste expuneri afectează copiii lumii.

„Pentru mine este foarte clar că trebuie să punem la punct un alt sistem pentru a proteja mai bine creierele viitorului”, spune Grandjean.

Acest articol a apărut inițial pe Ensia

Despre autor

Elizabeth Grossman este autor și jurnalist Elizabeth Grossman este jurnalist și scriitor independent specializat în probleme de mediu și știință. Ea este autorul Urmărind molecule, Coș de gunoi de înaltă tehnologie, Bazinul hidrografic și alte cărți. Munca ei a apărut, de asemenea, într-o varietate de publicații, inclusiv Scientific American, Yale e360, il Washington Post, TheAtlantic.com, Salon, Natiunea, și Mama Jones.

Cartea acestui autor:

Urmărind moleculele: produse otrăvitoare, sănătatea umană și promisiunea unei chimii verzi
de Elizabeth Grossman.

Faceți clic aici pentru mai multe informații și / sau pentru a comanda această carte pe Amazon.