La contaminació atmosfèrica durant la infància pot afectar a la susbtància blanca del cervell

És el primer estudi que investiga l'associació entre l'exposició primerenca a la contaminació atmosfèrica i la microestructura de la substància blanca al llarg de l'adolescència en una gran cohort.

L'exposició a alguns contaminants, com les partícules fines (PM2,5) i els òxids de nitrogen (NOx), durant l'embaràs i la infància s'associa amb diferències en la microestructura de la substància blanca del cervell, i alguns d'aquests efectes persisteixen al llarg de l'adolescència. Aquestes són les principals conclusions d'un estudi liderat per l'Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal), centre impulsat per la Fundació ”la Caixa”. Els resultats, publicats en Environmental Research, subratllen la importància d'abordar la contaminació atmosfèrica com un problema de salut pública, especialment per a les dones embarassades i els nens.

Cada vegada hi ha més proves que la contaminació atmosfèrica afecta al desenvolupament neurològic dels nens. Estudis recents amb tècniques d'imatge han analitzat l'impacte dels contaminants atmosfèrics en la substància blanca del cervell, la qual juga un paper crucial a connectar les diferents regions cerebrals. No obstant això, aquests estudis eren limitats en el sentit que només analitzaven un punt temporal i no seguien als participants durant tota la infància.

«Pensàvem que seguir als participants durant tota la infància i incloure dues avaluacions de neuroimatgeria per a cada nen llançaria nova llum sobre si els efectes de la contaminació atmosfèrica en la substància blanca persisteixen, s'atenuen o empitjoren», afirma Mònica Guxens, investigadora d’ISGlobal. I és precisament el que ella i el seu equip van fer.

L'estudi va incloure a més de 4.000 participants que havien estat seguits des del seu naixement com a part de l'Estudi Generació R a Rotterdam, Països Baixos. L'equip de recerca va calcular el nivell d'exposició a 14 contaminants atmosfèrics durant l'embaràs i la infància, en funció del lloc de residència de les famílies. De 1.314 nens i nenes, les i els investigadors van poder utilitzar dades de dos escàners cerebrals -un realitzat cap als 10 anys i un altre cap als 14- per a examinar els canvis en la microestructura de la matèria blanca.

Alguns efectes persisteixen, altres disminueixen amb el temps

L'anàlisi va descobrir que l'exposició a determinats contaminants, com les partícules fines (PM2,5) i els òxids de nitrogen (NOx), estava relacionada amb diferències en el desenvolupament de la matèria blanca del cervell. En concret, una major exposició a PM2,5 durant l'embaràs i una major exposició a PM2,5, PM10, PM2,5-10 i NOX durant la infància es van associar amb nivells més baixos d'una mesura denominada anisotropia fraccional, que mesura com es difonen les molècules d'aigua dins del cervell. En cervells més madurs, l'aigua flueix més en una direcció que en totes, la qual cosa dona valors més alts per a aquest marcador. Aquesta associació va persistir al llarg de l'adolescència (és a dir, també es va observar en el segon escàner), la qual cosa suggereix un impacte a llarg termini de la contaminació en el desenvolupament cerebral. Cada augment del nivell d'exposició a la contaminació atmosfèrica corresponia a un retard de més de 5 mesos en el desenvolupament de l'anisotropia fraccional.

«Creiem que la menor anisotropia fraccional és el resultat de canvis en la mielina, la beina protectora que es forma al voltant dels nervis, més que en l'estructura o l'empaquetament de les fibres nervioses», afirma Michelle Kusters, investigadora d’ISGlobal i primera autora de l'estudi. No es coneix del tot com afecten els contaminants atmosfèrics a la mielina, però l'efecte podria resultar de l'entrada de petites partícules directament al cervell o de la producció de mediadors inflamatoris per l'organisme quan les partícules entren en els pulmons. En qualsevol cas, això provocaria neuroinflamació, estrès oxidatiu i, finalment, mort neuronal, com s'ha documentat en estudis amb animals.

L'estudi també va descobrir que alguns contaminants estaven relacionats amb canvis en una altra mesura de la substància blanca, anomenada difusivitat mitjana, que reflecteix la integritat de la substància blanca i que tendeix a augmentar a mesura que el cervell madura. Una major exposició a contaminants com el silici en partícules fines (PM2,5) durant l'embaràs es va associar a una difusivitat mitjana inicialment major, que després va disminuir més ràpidament a mesura que els nens i nenes creixien. Això indica que alguns efectes de la contaminació atmosfèrica poden disminuir amb el temps.

Implicacions per a polítiques públiques

L'estudi suggereix que l'exposició a la contaminació atmosfèrica, tant durant l'embaràs com en la primera infància, pot tenir efectes duradors en la substància blanca del cervell. «Encara que la grandària dels efectes sigui petita, això pot tenir un impacte significatiu a escala poblacional», afirma Guxens.

És important destacar que aquests resultats es van donar en nens i nenes exposats a concentracions de PM2,5 i PM10 superiors als valors màxims recomanats actualment per l'OMS, però inferiors als recomanats actualment per la Unió Europea. «El nostre estudi recolza la necessitat d'unes directrius europees més estrictes sobre la contaminació atmosfèrica, que s'espera siguin aprovades en breu pel Parlament Europeu», afegeix Guxens.

En un estudi anterior, Guxens i el seu equip van demostrar que la microestructura de la substància blanca també pot veure's afectada per l'exposició primerenca a la calor i al fred, especialment en menors que viuen en barris pobres.