Этот пост был написан Элизабет Гроссман [анг] и изначально опубликован [анг] в издании Ensia.com [анг], освещающем международные экологические решения в действии, и повторно опубликован на Global Voices в рамках соглашения об обмене контентом.

16 февраля 2015 года. Цифры поражают. Согласно данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), в 2006 — 2008 гг. среди американских детей было констатировано на 1,8 миллионов случаев отклонения в развитии больше, чем в предыдущее десятилетие. В течение этого времени распространенность аутизма увеличилась почти на 300 процентов, а синдром дефицита внимания и гиперактивности возрос на 33 процента. Статистика CDC также показывает, что от 10 до 15 процентов детей, рожденных в США, имеют нарушения нейропсихического развития. И еще больше имеют неврологические отклонения, не возрастающие до уровня клинического диагноза.

И не только в США. Такие расстройства находят у детей по всему миру. Цифры настолько dtkbrb, что Филипп Гранжан из университета Южной Дании и Гарвардской школы здравоохранения, а также Филип Ландриган из Школы медицины Икана при больнице Маунт-Синай в Нью-Йорке (оба — врачи и выдающиеся исследователи в этой области), описывают ситуацию как «эпидемию».

Документированный рост может быть частично объяснён более ранними достоверными диагнозами. «Однако это не объясняет всего», — говорит Ирва Хертц-Пичотто [анг], профессор гигиены труда и окружающей среды и директор Института медицинских исследований болезней развития нервной системы (MIND) Калифорнийского университета в Дэвисе. Гранжан и Ландриган рассматривают генетические факторы в 30-40 процентов случаев. Но значительный рост подобных случаев даёт основания предполагать, что воздействие загрязнителей окружающей среды замешано в тревожном росте детских неврологических заболеваниях.

Что же на самом деле происходит? И что мы можем с этим сделать?

Химические вещества и мозг

“Некоторые химические вещества: свинец [анг], ртуть [анг] и фосфорорганические пестициды например, давно считаются токсичными веществами, имеющими длительное воздействие на здоровье нервной системы ребенка”, – говорит Брюс Ланфир, профессор медицинских наук в университете Саймона Фрейзера. Хоть свинцовые краски и запрещены в США, они всё еще присутствуют в домах и используются по всему миру. Дети также могут контактировать со свинцом через краски, красители и металлы, использующиеся в игрушках, хотя они запрещены американским законом (вспомните паровозика Томаса [анг]), и через загрязненную почву или другое воздействие окружающей среды, а также пластмассу, в которой свинец используется в качестве смягчителя [анг]. Источники воздействия ртути [анг] включают некоторых рыб, загрязненный воздух и старые ртутные термометры и термостаты. Хотя огромные усилия были приложены к сокращению и устранению этих источников, опасения остаются, частично потому что мы теперь осознаем, что отрицательные последствия могут появиться и при достаточно низком уровне.

Но сейчас ученые также обнаруживают, что химические составы, типичные для воздуха как на улице (включая компоненты выхлопных газов и мелкие твердые частицы), так и внутри помещений, а также в потребительских товарах, могут негативно влиять на развитие мозга, в том числе внутриутробно.

Вещества в огнестойких материалах, пластмассе, средствах личной гигиены и других хозяйственных товарах находятся в группе, которую Ланфир выделил как объекты, которые могут оказать опасное воздействие на развитие нервной системы.

“Вещества, вызывающие гормональные изменения, все больше подозреваются во влиянии на нервную систему”, – говорит Линда Бирнбаум, директор Национального института медицинских наук и Национальной токсикологической программы. Среди веществ, изучаемых сейчас на предмет неврологических последствий, возникающих на ранних стадиях жизни, — огнестойкие материалы, также известные как полибромированные дифениловые эфиры, активно используемые в обивке, электронике и других продуктах; фталаты, повсеместно используемые как пластификаторы в синтетических ароматах; компонент поликарбонатного пластика бисфенол А, более известный как BPA; перфторированные соединения, применяющиеся в грязе-, водо- и жиростойких покрытиях; и всевозможные пестициды.

Точная хореография

Гранжан и Ландриган объясняют, что эмбрион плохо защищен от химических веществ в окружающей среде, которые могут легко просачиваться через плаценту. В лабораторных исследованиях были получены доказательства того , утверждают они, что нейрональные стволовые клетки очень чувствительны к нейротоксическим веществам.

In the past 30 to 40 years, scientists have begun to recognize that children and infants are far more vulnerable to chemical exposures than are adults.

За последние 30-40 лет ученые начали осознавать, что дети и младенцы более чувствительны к воздействию химических веществ, нежели взрослые.

Мозг ребенка чувствителен к загрязнителям на ранних стадиях развития, внутриутробно и в течение младенчества, клетки головного мозга легко повреждаются промышленными веществами и другими нейротоксикантами. Такое вмешательство может повлиять на структурное и функциональное развитие мозга и привести к затяжным неблагоприятным исходам.

«Мозг крайне чувствителен к внешнему стимулированию», — говорит Гранжан.

Традиционно химическая нейротоксичность исследовалась на взрослых, часто в случаях высокого уровня профессионального облучения. Тем не менее, за последние 30-40 лет ученые начали осознавать, что дети и младенцы более чувствительны к воздействию химических веществ, нежели взрослые. Было также обнаружено, что очень низкие уровни воздействия на ранних стадиях жизни могут привести к серьезным затяжным последствиям. Другим важным открытием стало то, что понимание того, как младенец или ребенок подвергается воздействию химических веществ, включает намного больше, чем просто подсчет возможных последствий на физически более маленьком человеке. Стадия развития и расчет времени воздействия также должны быть учтены. «Ранние стадии развития головного мозга включают очень “точную хореографию”», – объясняет Фредерика Перера [анг], профессор наук изучения санитарного состояния окружающей среды в школе управления здравоохранением им. Мейлмана Колумбийского университета. «Любое химическое вещество, способное нарушить химию [мозга] на этой стадии, может сильно навредить», — говорит она.

Например, Дебора Курраш [анг], доцент в школе медицины им. Камминга университета Калгари, специализирующаяся на неврологических исследованиях, объясняет, что на ранних стадиях развития головного мозга, когда клетки становятся нейронами, «время определяет направление».

Результаты последнего исследования Курраш, изучающие последствия влияния бисфенола А на развитие нервной системы, прекрасно иллюстрируют то, что она имеет в виду. В исследовании, опубликованном в январе 2015 года [анг], Курраш и ее коллеги изучили влияние бисфенола А и его заменителя, бисфенола S, на развитие нервной системы. В частности, они изучали, как контакт с бисфенолом А и S на уровнях, сравнимых с представленным в её сообществе местным водоснабжением, может повлиять на развитие нейронов рыбки данио-рерио на этапе, сравнимым со вторым триместром человеческой беременности, когда нейроны формируются и двигаются к правильному местоположению в мозге.

Many of the chemicals under scrutiny for their effects on brain development appear to act by interfering with the function of hormones essential for healthy brain development.

Многие химические вещества во время проверки на влияние на развитие головного мозга начинают препятствовать функции гормонов, необходимой для здорового развития мозга.

«Это как если они садятся в автобус до необходимого пункта назначения», — говорит Курраш. После контакта с бисфенолом А и S это как,если, объясняет Курраш, «вдвое больше нейронов сели в ранний автобус, а наполовину больше — на поздний». Исследователи обнаружили, что эти контакты повлияли на развитие нервов, нейрогенез, таким образом, что рыбка стала гиперактивной. Такое влияние, созданное в этом случае «очень маленьким количеством бисфенола А», может вызвать необратимые последствия, говорит Курраш.

Многие химические вещества во время проверки на влияние на развитие головного мозга — бисфенол А, фталаты, перфторированные соединения, бромсодержащие антипирены и различные пестициды — начинают препятствовать функции гормонов, необходимой для здорового развития мозга. Среди них тиреоидные гормоны, регулирующие часть мозга, которая участвует во многих жизненно важных функциях, включая продолжение рода, сон, жажду, голод и взросление.

В течение первого триместра беременности плод не воспроизводит собственные тиреоидные гормоны, говорит Томас Цоллер [анг], глава лаборатории молекулярной, клеточной и развивающейся эндокринологии в университете Массачусетса г. Амхерст. Если воздействие окружающей среды через такое вещество, как полихлорированный дифенил или перхлорат, влияет на материнские тиреоидные гормоны в этот период, что может произойти через загрязненную воду, это может, в свою очередь, повлиять на ее ребенка во время критической стадии развития головного мозга.

Другая вещь, надо которой стоит задуматься в контексте химических воздействий, нарушающих эндокринную систему, говорит Цоллер, заключается в том, что у значительной части американских женщин детородного возраста присутствует недостаток йода в организме, что может подавлять их тиреоидные гормоны. Хотя этот недостаток не вызывает клинически неблагоприятных последствий, он способен нарушить развитие нервной системы плода. «Последствия могут появиться на далеком от нормы уровне», — говорит Цоллер. И существует огромное количество химикатов, с которыми эти женщины могут контактировать экологически с возможностью влияния на тиреоидные гормоны, среди них многобромистые дифениловые эфиры, полихлорированные дифенилы, бисфенол А, различные пестициды, перфторированные соединения и определенные фталаты [анг].

Что-то в воздухе

Особенно беспокоящим источником контакта с химическими веществами, которые подозревают в негативном влиянии на развитие головного мозга детей, является загрязненный воздух, смесь различных химикатов и твердых частиц.

Research increasingly suggests that airborne contaminants can have subtle but significant effects on early neurological development and behavior.

Исследование все чаще предполагает, что загрязняющие частицы,переносимые по воздуху, могут иметь едва уловимые, но существенные последствия на раннее развитие нервной системы и поведение.

Перера и ее коллеги недавно исследовали связь между воздействием полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), составляющей загрязненного воздуха, связанной с ископаемым топливом и заболеваемостью СДВГ [анг] у детей в возрасте 9 лет. Их исследование обнаружило, что матери, которые были подвержены высокому уровню ПАУ во время беременности, имели в 5 раз большую вероятность родить детей с СДВГ и иметь детей с более яркими симптомами СДВГ, чем те, кто не подвергался воздействию. Это первое исследование, которое провело такие связи, и оно присоединяется к группе исследований, направленных на выявление связи между наружными загрязнителями воздуха, включая ПАУ, и негативное воздействие на здоровье и развитие детского головного мозга. Обращать внимание на влияние загрязненного воздуха на здоровье мозга — относительно новое явление, объясняет Кимберли Грей [анг], заведующая науками здоровья в Национальном институте здоровья. Исследование все чаще предполагает, что загрязняющие частицы могут иметь едва уловимые, но существенные последствия на раннее развитие нервной системы и поведение, говорит она. В добавок ко связи между внутриутробным воздействием ПАУ и замедленным функционированием мозга ученые также исследуют потенциальные связи между черным углем, летучими органическими соединиями и мелкими твердыми частицами — среди других составляющих загрязненного воздуха — и такими нарушениями, как аутизм и заниженный IQ.

В исследовании, опубликованном в декабре 2014 [анг], Марк Вайскопф  [анг], доцент экологической и профессиональной эпидемиологии в Гарвардской школе здравоохранения, и его коллеги наблюдали за детьми, чьи матери подверглись высокому уровню содержания мелких твердых частиц в воздухе (PM2.5, частицы диаметром 2,5 микрон и меньше) именно во время беременности. Это исследование, подключившее более 1000 участников по всем США, показало, что у этих детей аутизм обнаруживался в два раза чаще, чем у детей, чьи матери подвергались низким уровням такого воздействия. Влияние бóльших частиц — между 2,5 и 10 микронами (известными как PM10) — не являлось причиной риска развития аутизма.

«Это очень важно с эпидемиологической точки зрения», потому что это «ставит в центр внимания влияние матери», говорит Вайскопф. Это также подчеркивает важность сроков и неврологических последствий. Хотя и многие другие факторы могут развить аутизм, Вайскопф объясняет, что это исследование подкрепляет предположение о том, что экологическое влияние также может сыграть в этом роль. Что получается, так то, что факт связи очень маленьких частиц с этими последствиями дополняет результаты других исследований: то, что может казаться количественно маленьким, может быть «очень важным», когда дело доходит до влияния на развитие головного мозга, объясняет Вайскопф.

Ученые в Колумбийском университете недавно опубликовали дополнительное исследование [анг], связывающее обычных загрязнителей воздуха с когнитивными и поведенческими нарушениями у детей.

Повсеместное воздействие

Как отмечают Гранжан и Ландриган, одна из особо беспокоящих недавних проблем относительно экологического воздействия на развивающиеся нейротоксиканты — как влияет распространенное воздействие и повсеместность таких соединений. «Все больше токсичных химикатов попадает в продукты», — говорит Ландриган.

Фталаты, используемые в качестве пластификаторов, в том числе в винипласте, синтетических ароматах и многочисленных средствах для ухода, составляют отдельную категорию широко используемых химических веществ, неблагоприятно воздействующих на развитие головного мозга. Ученые в школе управления здравоохранением им. Мейлмана Колумбийского университета недавно обнаружили, что дети, внутриутробно подвергшиеся повышенным уровням определенных фталатов, имели уровень IQ на 6-8 баллов ниже, чем дети с более низкими уровнями воздействия. Дети со сниженным IQ также имели проблемы с памятью, мышлением и скоростью восприятия информации.

“Pretty much everybody in the U.S. is exposed.” — Robin Whyatt

«Практически все в США находятся по воздействием». — Робин Уайатт

Фталаты, рассмотренные в этом исследовании, известны как ДНБФ и ДИБФ и используются во множестве товаров для дома, включая туалетные принадлежности и косметику [анг], среди них шампуни, лаки для ногтей, блески для губ, средства для укладки и мыло, а также виниловые ткани и антистатики. Уровни воздействия, связанные со сниженным IQ в этом исследовании находятся в диапазоне, который CDC определяет в Национальном исследовании здоровья и питания [анг], текущей национальной биомониторинговой оценке химического воздействия. «Практически все в США находятся по воздействием», — говорит соавтор исследования Робин Уайатт, профессор наук о гигиене окружающей среды в медицинском центре Колумбийского университета.

Хотя такой спад в IQ может показаться небольшим, Пэм Фактор-Литвак, ведущий автор исследования и доцент эпидемиологии в школе Мейлмана, отмечает, что на уровне населения или учебного класса это означает меньше детей с высоким уровнем интеллекта и больше с более низким. «Весь график сдвигается вниз», — объясняет она.

«Пять или шесть баллов IQ может показаться мелочью, но это означает, что большему количеству детей понадобятся специальные образовательные программы, и меньшинство окажутся одаренными», — говорит Морин Свенсон, глава Ассоциации по изучению инвалидности проекта Здоровые дети. «Потенциальное экономическое воздействие огромно», — говорит Бирнбаум из Национального института здоровья.

Фактор стресса

То, что вызывает неврологические расстройства у детей — «очень непросто», отмечает Фредерика Перера. К проблеме избавления от различных участвующих факторов добавляется еще одна: пока исследование проводится, регулирование химикатов обычно смотрит на одно вещество за раз, а люди все еще параллельно подвергаются различным веществам. Последующее дополнение к этой сложности, когда дело доходит до развития мозга, — социальные стрессы, которые «воздействуют на ту же часть мозга», объясняет профессор экологической медицины Рочестерского университета Дебора Кори-Слехта. Она и другие ученые обнаруживают все больше доказательств, что нехимические факторы [анг], такие как материнский, домашний и общественный, могут иметь негативные последствия на раннее развитие мозга либо самостоятельно, либо вместе с нейротоксическими химикатами.

Бирнбаум говорит, что это очевидное взаимодействие между химическими и нехимическими стрессовыми факторами «очень беспокояще и очень важно».

Эпидемиологические исследования [анг], объясняет Кори-Слехта, обычно верны для так называемых отягощающих факторов — других условий, которые могут повлиять на изучаемое состояние. Многие исследования, говорит она, «абсолютно не отражают того, что происходит с человеческой средой». Она и ее коллеги надеются на «воспроизведение в исследованиях на животных того, что происходит в человеческих общностях», особенно в общностях, наиболее уязвимых к неблагоприятным социальным стрессовым факторам и наиболее подверженным химическим загрязнителям, включая свинец, пестициды и загрязненный воздух.

Свинец и стресс поражают одинаковую часть мозга, она говорит, и так они могут действовать синергетически на ранних этапах жизни, приведя к необратимым изменениям в структуре мозга. Результатом этих изменений является сниженный IQ, проблемы с обучением и поведением.

Лаборатория Кори-Слехты [анг] в данный момент работает над повторяющимися стрессовыми состояниями и хроническим голоданием на примере животных, что отражает эти проблемы в бедных общностях. Цель — лучше понять, как эти последствия проходят через плаценту и становятся зародышевой основой для пожизненных расстройств. Она и ее коллеги изучают не только связи между воздействиями и развитием нервной системы, но также механизм, по которому проявляются последствия.

Что делать?

Понимая, что мы хотим перестать вредить мозгам наших детей, как нам следует поступить?

Важным шагом станет улучшение нашей способности определять, какие химикаты могут влиять на развитие нервной системы. Быстрая система отсеивания была бы идеальна, говорит Бирнбаум, потому что есть столько химикатов, включая недавно созданные, которым подвергаются люди. Хотя такая программа, тестирующая большое количество химикатов, была запущена NIH, EPA и другими федеральными агентствами, десятки тысяч тех, что мы используем, не были полностью изучены на эти последствия.

Когда дело доходит до сокращения существующих воздействий, некоторых химикатов можно избежать выбором потребителя. Но часто это очень сложно, многие из этих веществ, например бисфенол А, используются в продуктах без состава на этикетке. У других, включая загрязнители воздуха, намного труднее понять распространенность или нехватку возможных альтернатив. И, как отмечает Морин Свенсон, такие выборы не обязательно обоснованы для людей всех уровней экономического достатка, что увеличивает количество проблем экологической справедливости.

Гранжан и Ландриган отмечают, что американская система регулирования химических веществ [анг], имеющая нехватку условий для полного предпродажного тестирования токсичности, не очень хорошо выполняет свою работу, когда дело доходит до профилактивной химической безопасности. «Непроверенные химические вещества не должны считаться безопасными для развития головного мозга, поэтому и активно используемые, и новые химикаты должны быть протестированы на развитие нейротоксичности», — они пишут в своей статье, опубликованной в The Lancet [анг].

Хотя некоторые ресурсы нейротоксичности, кажется, рассматриваются адекватно, на самом деле это не так. Например, существенный прогресс был сделан в сокращении воздействия свинца благодаря политике и образованию в области здравоохранения в США и других странах. Тем не менее, текущее осмысление подразумевает, что фактически любое количество воздействия свинца может навредить; кроме того, вредные воздействия до сих пор имеют место, особенно в странах где всё еще используются свинцовые краски и газолин. А в США фонд CDC программ по сокращению воздействия свинца был закрыт [анг] в 2012 году.

When it comes to protecting the exquisitely sensitive developing brain, the measures currently used to assess chemical risk and set safety standards fall short, says Cory-Slechta.

Когда дело доходит до защиты крайне чувствительного развивающегося мозга, меры измерения, в данный момент используемые для оценки химического риска, и установленные стандарты безопасности оказываются несоответствующими, говорит Кори-Слехта.

Тем временем, дети во всем мире, особенно в менее благополучных странах [анг], продолжают попадать под воздействие опасных нейротоксикантов, выделяющихся из промышленных выбросов, свалок и через детский труд. Примеров предостаточно, они включают воздействие химикатов посредством утилизации электроники в различных районах Азии и Африки, воздействие свинца и ртути из-за горного дела, воздействие сельскохозяйственных пестицидов, воздействие продуктов, насыщенных тяжелыми металлами, включая еду и сладости [анг].

Когда дело доходит до защиты крайне чувствительного развивающегося мозга, меры измерения, в данный момент момент используемые для оценки химического риска, и установленные стандарты безопасности оказываются несоответствующими, говорит Кори-Слехта. «Всё должно начинаться с первичной профилактики, но на деле всё не так», — говорит она.

При нехватке того, что многие защитники гигиены окружающей среды считают надлежащим федеральным регулированием химических веществ в США, многие отдельные американские штаты недавно приняли собственные законы [анг] для защиты детей от вредных химических воздействий. Многие связывают химикаты с нейротоксическими последствиями, особенно такие тяжелые металлы, как кадмий, свинец и ртуть. И, хотя некоторые штаты начинают правильно применять их законодательство, чтобы защитить беременных женщин от химической опасности, эти сроки воздействия остаются во многом нерешенными.

Теперь, когда мы знаем так много о развивающихся нейротоксикантах, происходит еще больше таких воздействий, чем когда-либо. И, судя по всему, исследователи сошлись в том, что эти воздействия наносят урон детям по всему миру.

«Для меня более, чем ясно, что нам необходимо создать другую систему, чтобы лучше защитить мозги будущего», — говорит Гранжан.