Izpostavljenost vročini in mrazu v zgodnjem otroštvu lahko vpliva na razvoj bele možganske snovi.

Skeniranje možganov več kot 2000 prednajstnikov je pokazalo, da ima lahko zgodnja izpostavljenost vročini in mrazu dolgoročne učinke na mikrostrukturo bele snovi v možganih, zlasti pri tistih, ki živijo v revnih območjih. Študija, objavljena v reviji Nature Climate Change, poudarja ranljivost plodov in otrok na ekstremne temperature. Študijo je vodil Barcelonski inštitut za globalno zdravje (ISGlobal).

V trenutnih podnebnih razmerah je vpliv ekstremnih temperatur na zdravje ljudi zelo zaskrbljujoč za znanstveno skupnost in družbo. Otroci so še posebej ranljivi za temperaturne spremembe, ker so njihovi termoregulacijski mehanizmi še nezreli.

»Vemo, da so možgani zarodkov in otrok v razvoju še posebej dovzetni za vplive okolja, in obstajajo nekateri predhodni dokazi, da lahko izpostavljenost mrazu in vročini vpliva na duševno počutje in kognitivne sposobnosti pri otrocih in mladostnikih,« pravi Monika Guxens, raziskovalka pri ISGlobal, Erasmus MC in CIBERESP. »Vendar pa je malo študij, ki bi ocenjevale morebitne spremembe v možganski strukturi kot posledico teh vplivov,« dodaja.

V tej študiji je Guxensova ekipa preučevala strukturo bele snovi v možganih prednajstnikov, da bi ugotovila obdobja ranljivosti za mraz in vročino v zgodnjem življenju. Analiza je vključevala 2681 otrok iz študije Generation R v Rotterdamu, ki so bili med 9. in 12. letom starosti podvrženi slikanju z magnetno resonanco (MRI). Protokol MRI je ocenil možgansko aktivnost z merjenjem količine in smeri difuzije vode v beli snovi možganov.

V starejših možganih voda teče bolj v eno smer kot v vse smeri, kar ima za posledico nižje vrednosti za označevalec, imenovan povprečna difuzivnost, in višje vrednosti za označevalec, imenovan frakcijska anizotropija. Raziskovalna skupina je uporabila napreden statistični pristop za oceno izpostavljenosti povprečnim mesečnim temperaturam od spočetja do 8. leta starosti in njihovega vpliva na te parametre MRI (povprečna difuzivnost in frakcijska anizotropija), izmerjene pri starosti od 9 do 12 let.

Obdobje dovzetnosti med nosečnostjo in tremi leti

Rezultati so pokazali, da je bila izpostavljenost mrazu med nosečnostjo in prvim letom življenja ter izpostavljenost vročini od rojstva do 3. leta starosti povezana z višjo povprečno difuzivnostjo v predadolescenci, kar kaže na počasnejše zorenje bele snovi. Tukaj sta mraz in vročina opredeljena kot temperaturi na spodnjem in zgornjem koncu temperaturne porazdelitve v območju zanimanja.

»Vlakna bele snovi so odgovorna za povezovanje različnih področij možganov, kar jim omogoča komunikacijo. Ko se bela snov razvija, ta komunikacija postaja hitrejša in učinkovitejša. Naša študija je kot posnetek v določenem trenutku in na tej sliki vidimo, da udeleženci, ki so bolj izpostavljeni mrazu in vročini, kažejo razlike v parametru – povprečni difuzivnosti – ki je povezan z nižjimi stopnjami zorenja bele snovi,« pojasnjuje Laura Granes, raziskovalka IDIBELL in ISGlobal ter prva avtorica študije.

"V prejšnjih študijah so bile spremembe tega parametra povezane s poslabšanjem kognitivnih funkcij in nekaterimi težavami z duševnim zdravjem," dodaja.

»Največje spremembe parametrov povezljivosti so opažene v prvih letih življenja,« pravi soavtor študije Carles Soriano iz IDIBELL, UB in CIBERSAM. »Naši rezultati kažejo, da ima lahko izpostavljenost mrazu in vročini v tem obdobju hitrega razvoja možganov dolgotrajne učinke na mikrostrukturo bele snovi.«

Med zgodnjo izpostavljenostjo temperaturi in frakcijsko anizotropijo pri starosti 9–12 let ni bila ugotovljena nobena povezava. Avtorji menijo, da je možna razlaga ta, da ta dva parametra odražata različne mikrostrukturne spremembe in da je povprečna difuzivnost lahko zanesljivejši pokazatelj zorenja bele snovi kot frakcijska anizotropija.

Otroci iz revnih družin so bolj ogroženi

Analiza, stratificirana glede na socialno-ekonomske razmere, je pokazala, da so otroci, ki živijo v revnih območjih, bolj dovzetni za mraz in vročino. Ti otroci so imeli podobna obdobja dovzetnosti za mraz in vročino kot v celotni kohorti, vendar so se začela prej. Te razlike so lahko povezane z življenjskimi razmerami in energetsko revščino.

Pomemben mehanizem, ki lahko pojasni vpliv temperature okolja na nevrološki razvoj, je lahko poslabšanje kakovosti spanja. Drugi možni mehanizmi vključujejo motnje v delovanju posteljice, aktivacijo hormonske osi, ki vodi do povečane proizvodnje kortizola, ali vnetne procese.

»Naše ugotovitve pomagajo opozoriti na ranljivost plodov in otrok na spreminjajoče se temperature,« pravi Guxens. Ugotovitve poudarjajo tudi potrebo po strategijah javnega zdravja za zaščito najbolj ranljivih skupnosti pred grozečo podnebno katastrofo.