Въздействието на индустриалното замърсяване върху когнитивното здраве може да продължи поколения наред

В списанието Science of the Total Environment беше публикуван рядък дизайн на изследване: учени от Университета на Юта са изследвали дали излагането на бабите на промишлено замърсяване по време на бременност влияе върху риска от интелектуални затруднения (ИЗ) при техните внуци. Използвайки уникално задълбочените бази данни на Юта, авторите са показали, че колкото по-висока е гъстотата на потенциално замърсяващи промишлени предприятия около дома на бременната майка на бабата по майчина линия, толкова по-големи са шансовете детето да бъде диагностицирано в следващото поколение. Работата е публикувана онлайн на 13 юни 2025 г. и е включена в тома на списанието от 10 август 2025 г.; университетът публикува подробно резюме на 20 август.

Предистория на изследването

Интелектуалните затруднения и други увреждания в развитието не са необичайни или „крайни случаи“: Около едно на всеки шест деца в Съединените щати има поне една от тези диагностични категории, а делът на официално диагностицираните интелектуални затруднения в проучванията на NHIS варира значително от 2019 до 2021 г. Това е голяма тежест за семействата, училищата и здравеопазването и е причина учените все повече да разглеждат ролята на факторите на околната среда, от качеството на въздуха до специфичните промишлени емисии.

Връзката между пренаталните замърсители и невроразвитието стана особено силна през последното десетилетие. Мета-прегледи и големи кохорти показват, че излагането на майката на фини PM2.5 частици и свързани с тях замърсители по време на бременност е свързано с по-лоши когнитивни резултати при децата, включително повишен риск от нарушения в развитието; отделни проучвания от същата група автори вече са свързали месечното (триместър) излагане на PM2.5 с риска от интелектуални затруднения. Това е биологично правдоподобно: замърсителите причиняват системно възпаление, оксидативен стрес и епигенетично пренастройване на програмите за развитие на мозъка.

Но класическите изследвания почти винаги са ограничени до едно поколение (майка-дете). Междувременно се появяват данни, че някои ефекти са способни да „пробият“ по-нататък - през зародишните клетки на бъдещите родители и епигенетичната памет. Прегледите на клиничната епигенетика и експерименталните модели описват как химичните агенти преди зачеването и по време на бременност оставят ДНК/хроматинови метилиращи белези, които претърпяват „рестартиране“ на генома и са свързани с рискове при потомството. В човешки проби подобен дизайн е рядък, така че многогенерационните изследвания са важна следваща стъпка, която ни позволява да проверим дали „следата“ от индустриалната среда е запазена от баба до внуци.

Технически, подобна работа се основава на данни. Съединените щати предоставят уникални инструменти за историческата реконструкция на индустриалния пейзаж: регистри на предприятия с кодове NAICS (какво точно е произведено близо до дома) и модела за скрининг RSEI на Агенцията за опазване на околната среда, който обобщава токсичните емисии чрез относителен „рисков рейтинг“. В комбинация с надлъжни семейни регистри (както в Юта), това ни позволява да свържем жилищните адреси на бременни жени от миналото с настоящите диагнози на техните внуци, оценявайки не само „броя на фабриките наблизо“, но и очакваното токсикологично натоварване. Именно тази „археология на индустриалната среда“ обяснява стойността на новото проучване.

Как е проучено: три поколения на карта

Екипът свърза Регистъра за аутизъм и разстройства в развитието на Юта с Базата данни за населението на Юта, родословно дърво с медицински и демографски данни, обхващащи десетилетия. Фокусът беше върху 6380 деца (поколение F2), родени между 2000 и 2014 г. във всички окръзи в щата. За всяка баба (поколение F0) авторите реконструираха адреса на местоживеене към момента на раждане на детето (поколение F1) и изчислиха гъстотата на промишлените съоръжения в радиус от 3 км и 5 км - използвайки историческите справочници на Dun & Bradstreet с кодове NAICS. За да се оцени не само броят на фабриките, но и потенциалният токсикологичен профил, гъстотата беше допълнително претеглена с индикаторите за риск за околната среда (RSEI). След това регресионни модели сравниха тези експозиции на „бабата“ с наличието на диагноза аутизъм и разстройства в развитието при внуците.

Основни резултати

• Майчината линия е най-силна. За всяко +1 стандартно отклонение в гъстотата на промишлените предприятия около къщата на бременна баба по майчина линия, вероятността от инфективно заболяване при внук/внучка е била с 12% по-висока в радиус от 3 км (OR 1,12; 95% CI 1,03-1,22) и с 9% по-висока на 5 км (1,09; 1,003-1,19). Когато се вземе предвид „токсичността“ на обектите според RSEI, оценките останаха сходни: 1,12 (1,04-1,20) за 3 км и 1,08 (1,003-1,17) за 5 км.
• Линията на бащата също „намигва“. За бременната баба по бащина линия асоциациите със „суровите“ плътности бяха по-слаби; при претегляне чрез RSEI сигналът беше усилен на 5 km (OR 1.12; 1.02-1.22).
• Общо заключение: Историческото пренатално излагане на промишлено замърсяване - особено по майчина линия - е свързано с повишен риск от нарушения в развитието (по-специално диагноза инвазивни заболявания) в следващото поколение.

Защо това може да се случи

Изглежда нелогично: как може едно възрастно дете да носи „отпечатъка“ от бременността на баба си? Биологично, два пътя са най-правдоподобни. Първо, епигенетична „настройка“: когато баба е бременна с дъщеря, се залагат зародишните клетки на тази дъщеря, която ще стане родител десетилетия по-късно - тук е теоретично възможен дългосрочен отпечатък от токсични експозиции. Второ, кумулативна среда: районите с промишлено замърсяване често носят „шивач“ от наследена инфраструктура, начин на живот и уязвимости - някои рискове могат да се натрупват през поколенията. Това са хипотези, а не доказани причинно-следствени вериги, но те са в съответствие с нарастващата литература за многогенерационните ефекти на замърсяването на въздуха.

Какво ново добавя това конкретно проучване?

Авторите не са измервали абстрактен „смог“, а са реконструирали индустриалната история на окръзите: къде и кога са работили фабриките, колко потенциално рискови са били по вид производство (NAICS + RSEI), колко близо до дома е живяла бременна жена. Подобен „археологически“ подход, и дори за три поколения едновременно, е изключително рядък - обикновено проучванията се ограничават до експозицията на една бременност и съвременни сателитни оценки на качеството на въздуха. Тук е показано, че историческата индустриална среда оставя статистически различима следа у внуците.

Как да прочетем това без преувеличение

• Това е обсервационно проучване: показани са асоциации, а не доказана причинно-следствена връзка. Остават възможни объркващи фактори (миграция, социално-икономически статус на семействата, свързани източници на замърсяване).
• Това е в Юта, където са налични уникални регистри и родословни дървета; преносимостта на резултатите към други региони изисква тестване.
• Резултат - интелектуално увреждане (ИУ), т.е. специфична клинична диагноза от групата на нарушенията в развитието; резултатите не се отнасят до всички когнитивни резултати наведнъж.

Какво означава това за политиката и семействата - практически стъпки

- Градове и щати:

• да се вземат предвид историческите индустриални карти при зонирането, възстановяването на почвата и водите, като се дава приоритет на „наследените“ райони;
• засилване на епидемиологичното наблюдение и ранния скрининг на детското развитие в райони с гъста индустриална история;
• Интегриране на бизнес регистрите (D&B/NAICS) със здравни данни за оценка на многогенерационните рискове.

- Здравеопазване и училища:

• насочване на семейства от „индустриални“ райони за ранни оценки на развитието и подкрепа (логопеди, трудова терапия, индивидуални програми за развитие);
• обучете педиатри и преподаватели да разпознават фините признаци на забавяне и бързо да оказват помощ.

- Семейства:

• ако живеете близо до индустриална зона, спазвайте добра домашна хигиена (мокро почистване, HEPA прахосмукачка, вентилация извън пиковите часове на емисиите), тествайте водата и почвата (където е възможно);
• По време на бременност избягвайте вторични източници на токсични вещества (дим, разтворители), консултирайте се относно хранителни източници на метали (хищни риби и др.).

Ограничения и „какво следва“ за науката

Необходими са потвърждения в независими кохорти и с различни замърсители (въздух, почва, вода), надлъжни дизайни с биомаркери за експозиция/ефект (метилом, епигенетичен часовник) и по-добра реконструкция на реалното излагане (не само „близост до растението“, но и измерени емисии). Сравненията по линия (майчина срещу бащина) и оценката на комбинирания ефект от майчиното и бабиното излагане, което вече води до по-високи рискове в други проучвания върху много замърсители, биха били полезни.

Източник на изследването: Grineski SE et al. Многогенерационни въздействия върху замърсяващите индустрии и уврежданията в развитието. Science of the Total Environment, том 989, статия 179888; ePub 13 юни 2025; печат - 10 август 2025. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179888