Die getalle is skrikwekkend. Volgens die Amerikaanse Sentrums vir Siektebeheer en Voorkoming, is meer as 1.8 miljoen meer kinders in die VSA gediagnoseer met ontwikkelingsgestremdhede tussen 2006 en 2008 as 'n dekade vroeër. Gedurende hierdie tyd het die voorkoms van outisme bykans 300 persent geklim, terwyl die van die aandagstekort hiperaktiwiteitsversteuring 33 persentasie toegeneem het. CDC syfers toon ook dat 10 te 15 persent van alle babas wat in die VSA gebore is, het 'n soort neuro-bevredigende ontwikkelingsversteuring. Nog meer word beïnvloed deur neurologiese afwykings wat nie tot die vlak van kliniese diagnose lei nie.
En dis nie net die VSA. Sulke gestremdhede affekteer miljoene kinders wêreldwyd. Die getalle is so groot dat Philippe Grandjean van die Universiteit van Suid-Denemarke en Harvard TH Chan Skool vir Openbare Gesondheid en Philip Landrigan van die Icahn Skool vir Geneeskunde op Mount Sinai in New York - beide dokters en vooraanstaande navorsers in hierdie veld - beskryf die situasie as 'n "pandemie."
Terwyl vroeër en meer aanhoudende diagnose rekening hou met sommige van die gedokumenteerde toename, verduidelik dit nie alles nie, sê Irva Hertz-Piccioto, professor in omgewings- en beroepsgesondheid en hoof van die Universiteit van Kalifornië, Davis, MIND Instituut. Grandjean en Landrigan kredietgenetiese faktore vir 30 tot 40 persent van die gevalle. Maar 'n beduidende en groeiende navorsingsmodel dui aan dat blootstelling aan omgewingsbesoedeling betrokke is by die ontstellende styging in kinders se neurologiese afwykings.
Wat gaan presies aan? En wat kan ons daaraan doen?
Chemikalieë en die brein
Sommige chemikalieë - lei, kwik en plaagdoders vir organofosfaat, byvoorbeeld, is lank reeds as toksiese stowwe herken wat 'n blywende effek op kinders se neurologiese gesondheid kan hê, sê Bruce Lanphear, professor in gesondheidswetenskappe aan die Simon Fraser Universiteit. Terwyl loodverf in die VSA verban word, is dit steeds in baie huise teenwoordig en bly dit elders in die wêreld in gebruik. Kinders kan ook blootgestel word aan lood van verf, kleur en metale wat in speelgoed gebruik word, alhoewel hierdie gebruike verbied word deur die Amerikaanse wetgewing (onthou Thomas the Tank Engine), en deur besmette grond of ander omgewingsblootstelling sowel as van plastiek waarin lood as versagmiddel gebruik word. Mercury blootstelling bronne sluit in vis, lugbesoedeling en ou kwikhoudende termometers en termostate. Alhoewel baie pogings aangewend is om hierdie blootstellings te verminder en uit te skakel, hou kommer voort, veral omdat ons nou erken dat nadelige effekte op buitengewoon lae vlakke kan plaasvind.
Maar wetenskaplikes ontdek nou ook dat chemiese verbindings wat in die buitelug voorkom, insluitend komponente van voertuiguitlaat en fyn deeltjies, sowel as binne-lug- en verbruikersprodukte ook die ontwikkeling van die brein kan beïnvloed, insluitend prenataal.
Chemikalieë in vlamvertragers, plastiek, en persoonlike sorg en ander huishoudelike produkte is onder die Lanphear lyste as doelwitte van kommer vir hul neuro-ontwikkeling effekte.
Chemikalieë wat vinnige hormonale veranderinge toenemend vermoed neurologiese gevolge hê, sê Linda Birnbaum, direkteur van die Nasionale Instituut vir Omgewing Gesondheidswetenskappe en Nasionale Toksikologie Program. Onder die chemikalieë nou ondersoek vir neurologiese impak wat vroeg in die lewe voorkom is brandvertragers bekend as PBDE's wat op groot skaal gebruik in stoffering skuim, elektronika en ander produkte; ftalaten, algemeen gebruik word as weekmakers en in sintetiese geure; die polikarbonaat plastiek bestanddeel bisfenol A, algemeen bekend as BPA; Geperfluorideerde verbindings, wie se aansoeke sluit stain-, water- en vet-bestand coatings; en verskeie plaagdoders.
Presiese Choreografie
Soos Grandjean en Landrigan verduidelik, is die fetus nie goed beskerm teen omgewingschemikalieë wat maklik deur die plasenta kan beweeg nie. Daar is bewyse uit in vitro-studies, sê hulle dat neurale stamselle baie sensitief is vir neurotoksiese. In die afgelope 30 tot 40 jaar het wetenskaplikes begin besef dat kinders en babas baie kwesbaarer is vir chemiese blootstelling as volwassenes. 'N baba se brein is ook kwesbaar vir sulke kontaminante. By vroeë stadiums van ontwikkeling - prenataal en tydens kinderskoene - word breinselle maklik beskadig deur industriële chemikalieë en ander neurotoksikante. Sulke inmenging kan beïnvloed hoe die brein struktureel en funksioneel ontwikkel - effekte wat lei tot blywende nadelige uitkomste.
"Die brein is so uiters sensitief vir eksterne stimulasie," sê Grandjean.
Histories is chemiese neurotoksisiteit by volwassenes ondersoek - dikwels deur gevalle van hoë vlakke van beroepsblootstelling. In die verlede 30 tot 40 jaar het wetenskaplikes egter begin besef dat kinders en babas baie kwesbaarer is vir chemiese blootstelling as volwassenes. Daar is ook ontdek dat baie lae vlakke van blootstelling vroeg in die lewe diepgaande en blywende effekte kan hê.
Nog 'n belangrike ontdekking is dat die begrip van hoe 'n baba of kind deur 'n chemiese blootstelling geraak word, veel meer behels as om bloot potensiële effekte op 'n fisies kleiner persoon te bereken. Stadium van ontwikkeling - en tydsberekening van blootstelling - moet ook oorweeg word. Vroeë stadiums van breinontwikkeling behels 'n baie akkurate choreografie, "verduidelik Frederica Perera, professor in Omgewingsgesondheidswetenskappe aan die Columbia-universiteit se Mailman-skool vir openbare gesondheid. "Enige chemikalieë wat op hierdie stadium [brein] chemie kan ontwrig kan baie skadelik wees," sê sy.
Byvoorbeeld, verduidelik Deborah Kurrasch, 'N assistent-professor aan die Universiteit van Calgary se Cumming Skool vir Geneeskunde wat spesialiseer in neurologiese navorsing, in die vroeë stadiums van ontwikkeling van die brein - wanneer selle is besig om neurone - "tydsberekening bepaal bestemming."
Resultate van Kurrasch se jongste studie oor die neuro-ontwikkelingseffekte van BPA illustreer wat sy bedoel. In 'n studie gepubliseer in Januarie 2015, Kurrasch en kollegas het die effekte op die neuro-ontwikkeling van BPA en 'n gemeenskaplike BPA-plaasvervanger, bisfenol S, ondersoek. In die besonder het hulle ondersoek ingestel na hoe blootstelling aan BPA en BPS - op vlakke wat vergelykbaar is met die wat in haar gemeenskap se plaaslike drinkwatervoorsiening voorkom - neuronontwikkeling in zebravis op 'n stadium wat vergelykbaar is met die tweede trimester van menslike swangerskap, wanneer neurone vorm en beweeg na die korrekte plek in die brein.
Baie van die chemikalieë onder die loep geneem vir hul uitwerking op die brein ontwikkeling verskyn om op te tree deur te meng met die funksie van hormone wat noodsaaklik is vir gesonde ontwikkeling van die brein. "Dis asof hulle kry op 'n bus na die plek waar hulle nodig het om te wees," sê Kurrasch. Na blootstelling aan BPA en BPS dit was asof, verduidelik Kurrasch, "twee keer soveel neurone het op 'n vroeë bus en die helfte soveel het op 'n laat bus." Die navorsers het bevind dat hierdie blootstelling het aan senuwee ontwikkeling te verander - neurogenese - in 'n manier dat die vis laat hiperaktief raak. So 'n verandering, wat in hierdie geval deur 'n "baie klein bietjie van BPA," kan permanente effekte veroorsaak, sê Kurrasch.
Baie van die chemikalieë wat ondersoek word na die gevolge daarvan vir die ontwikkeling van die brein - BPA, ftalate, perfluïneerde verbindings, gebromeerde vlamvertragers en verskeie plaagdoders onder hulle - lyk asof dit inmeng met die funksie van hormone wat noodsaaklik is vir gesonde breinontwikkeling. Onder hierdie is skildklierhormone, wat die deel van die brein wat betrokke is by 'n verskeidenheid vitale funksies, insluitend reproduksie, slaap, dors, eet en puberteit, reguleer.
Gedurende die eerste trimester van swangerskap maak die fetus nie sy eie skildklierhormoon nie, sê Thomas Zoeller, direkteur van die Laboratorium vir Molekulêre, Sellulêre en Ontwikkelings Endokrinologie aan die Universiteit van Massachusetts Amherst. As 'n omgewing blootstelling aan 'n stof soos 'n polikloraat bifenyl of perchloraat in die tydperk met die ma se tiroïedhormone inmeng - soos byvoorbeeld deur waterbesoedeling kan gebeur - wat haar kind op 'n kritieke stadium van breinontwikkeling kan beïnvloed.
Nog 'n ding om te oorweeg in die konteks van endokriene-ontwrigende chemiese blootstelling, sê Zoeller, is dat 'n aansienlike deel van vroue in die vrugbare ouderdom in die VSA 'n mate van jodiumtekort het wat hul tiroïedhormone kan onderdruk. Alhoewel hierdie tekortkominge nie klinies nadelige effekte kan veroorsaak nie, kan dit voldoende wees om fetale neuro-ontwikkeling te benadeel. "Impakte kan op vlakke ver onder veiligheidsstandaarde gebeur," sê Zoeller. En daar is baie chemikalieë waaraan sulke vroue omgewingsklas blootgestel kan word, met die potensiaal om tiroïedhormone te beïnvloed, onder andere PBDE's, PCB's, BPA, verskeie plaagdoders, perfluoreerde verbindings en sekere ftalate.
Iets in die lug
'N Besondere bron van blootstelling aan chemikalieë wat vermoedelik die ontwikkeling van kinders se brein benadeel, is lugbesoedeling, wat 'n komplekse mengsel van verskeie chemikalieë en deeltjies is.
Navorsing dui daarop dat hoe meer lug besoedeling subtiele maar belangrike uitwerking op vroeë neurologiese ontwikkeling en behavior.Perera en kollegas kan onlangs ondersoek ingestel na die verband tussen blootstelling aan PAK aromatiese koolwaterstowwe, 'n fossiel-brandstof-verwante komponent van lugbesoedeling, en voorkoms van ADHD in 9-jariges. Hul studie het bevind dat moeders wat tydens swangerskap aan hoë vlakke van PAH blootgestel is, vyf keer meer geneig is om kinders met ADHD te hê en kinders met erger ADHD simptome te hê as diegene wat nie sulke blootstelling gehad het nie. Terwyl hierdie studie die eerste is om so 'n verband te maak, sluit dit aan by 'n groeiende navorsingsliggaam wat verwys na die verband tussen lugverontreinigende lugbesoedeling, insluitend PAH's, en nadelige uitwerking op die gesondheid en ontwikkeling van kinders se brein.
As ons kyk na effekte lugbesoedeling op gesondheid brein is relatief nuut, verduidelik Kimberly Gray, gesondheidswetenskappe-administrateur by die Nasionale Instituut van Gesondheid. Navorsing dui toenemend daarop dat lugkontaminante subtiele maar beduidende effekte op vroeë neurologiese ontwikkeling en gedrag kan hê, sê sy. Benewens skakels tussen prenatale PAH-blootstelling en gestremde breinfunksie, ondersoek navorsers nou ook moontlike verbindings tussen swart koolstof, vlugtige organiese verbindings en fyn deeltjies - onder andere komponente van lugbesoedeling - en gestremdhede soos outisme en verlaagde IK.
in 'n studie gepubliseer in Desember 2014, Marc Weisskopf, Harvard TH Chan Skool vir Publieke Gesondheid medeprofessor van omgewings- en beroeps-epidemiologie, en kollegas het gekyk na kinders wie se moeders blootgestel was aan hoë vlakke fyn deeltjies (PM2.5, deeltjies 2.5 mikron in deursnee of kleiner), veral gedurende die derde trimester van swangerskap. Die studie, wat meer as 1,000-deelnemers oor die VSA gehad het, het bevind dat hierdie kinders twee keer so geneig was om met outisme gediagnoseer te word as kinders wie se ma's slegs lae vlakke van sulke blootstelling gehad het. Blootstelling aan groter deeltjies - tussen 2.5 en 10 mikron (wat bekend staan as PM10) - blyk nie geassosieer te word met toenemende risiko vir outisme nie.
Een van die ontstellende onlangse besluite oor die omgewing blootstelling aan neurotoksiese ontwikkelings is hoe wydverspreide blootstelling blyk te wees en die alomteenwoordigheid van sulke verbindings. "Dit is baie belangrik vanuit epidemiologiese oogpunt, want dit plaas 'n kollig op die moeder se blootstelling." sê Weisskopf. Dit beklemtoon ook die belangrikheid van tydsberekening en neuro-ontwikkelingseffekte. Alhoewel baie ander faktore kan bydra tot outisme, verduidelik Weisskopf, hierdie studie versterk die voorstel dat omgewings blootstelling 'n rol kan speel. Dit lyk asof die klein deeltjies wat met hierdie effekte geassosieer word, byvoeg wat ander navorsing vind: Wat kwantitatief klein lyk, kan "baie belangrik wees" wanneer dit gaan om die ontwikkeling van die brein, weisskopf verduidelik.
Wydverspreide Blootstelling
Soos Grandjean en Landrigan uitwys, een van die ontstellende onlangse realisasies met betrekking tot die omgewing blootstelling aan ontwikkelingsbehoeftes neurotoxicants is hoe wydverspreid blootstelling blyk te wees en die alom teenwoordigheid van sulke verbindings. "Meer neurotoksiese chemikalieë kry in produkte," sê Landrigan.
Ftalate, wat as weekmakers gebruik word - insluitende plastiek in polivinielchloried - en in sintetiese geure en talle persoonlike sorgprodukte, bestaan uit een kategorie wydverspreide chemikalieë wat negatiewe impakte op die ontwikkeling van die brein het. Navorsers by die Columbia-Universiteit se Mailman Skool vir Openbare Gesondheid het onlangs bevind dat kinders wat prenataal blootgestel is aan verhoogde vlakke van sekere ftalate, IK-tellings gehad het wat gemiddeld tussen 6 en 8 punte laer was as kinders met laer prenatale blootstelling. Kinders met verminderde IK-tellings het ook probleme met werkgeheue, perseptuele redenasie en inligtingverwerkingssnelhede gehad.
"Pretty much almal in die VSA is blootgestel." - Robin WhyattThe ftalaten in hierdie studie, wat bekend staan as DnBP en DiBP ondersoek, word in talle huishoudelike produkte, insluitend toiletware en skoonheidsmiddels, onder hulle sjampoe, naellak, lipstiffie, hare stilering produkte en seep, sowel as vinyl materiaal en droog velle. Blootstellingsvlakke wat verband hou met 'n verminderde IK in die studie is binne die omvang wat die CDC verslae vind in sy Nasionale Gesondheids- en Voedingseksamen-opname, 'n landwye deurlopende biomonitoring-assessering van chemiese blootstellings. "Pretty much almal in die VSA is blootgestel," sê studie mede-outeur Robin Whyatt, Professor in die omgewing gesondheidswetenskappe aan die Columbia University Medical Center.
Terwyl so 'n daling in IK dalk klein klink, Pam Factor-Litvak, die studie se hoofskrywer en medeprofessor van epidemiologie by die Mailman-skool, wys daarop dat dit op die bevolkings- of klaskamervlak minder kinders aan die hoë kant van die intelligensieskaal beteken en meer in die minder behoorlike einde. "Die hele kromme verskuif afwaarts," verduidelik sy.
"Vyf of ses IK-punte mag dalk nie so veel klink nie, maar dit beteken meer kinders wat spesiale onderwysprogramme benodig en minder wat begaafd is," sê Maureen Swanson, Leergestremdheidsvereniging van Amerika se Gesonde Kinders Project-direkteur. "Die potensiële ekonomiese impak is groot," sê NIEHS se Birnbaum.
Die stresfaktor
Wat vra dat neurologiese afwykings by kinders is, is baie kompleks, sê Frederica Perera. By die uitdaging om die verskillende bydraende faktore uit die weg te ruim, is dat terwyl navorsing oor en regulering van chemikalieë tipies na een stof op 'n keer kyk, mense gelyktydig aan verskeie chemikalieë blootgestel word. Verdere byvoeging aan hierdie kompleksiteit wanneer dit by die ontwikkeling van die brein kom, is dat sosiale stres dat "op dieselfde deel van die breinstreek optree," verduidelik die Universiteit van Rochester professor in omgewingsgeneeskunde Deborah Cory-Slechta. Sy en ander vind toenemende bewyse dat nie-chemiese stressors soos moeder-, huishoudelike en gemeenskapsbelemmering kan die nadelige uitwerking op vroeë breinontwikkeling, op hul eie of in kombinasie met neurotoksiese chemikalieë, veroorsaak.
Birnbaum sê hierdie oënskynlike interaksie tussen chemikalieë en niechemiese stressors is "baie aangaande en baie belangrik."
epidemiologiese studies, Verduidelik Cory-Slechta, tipies korrek vir die sogenaamde confounding faktore - ander toestande wat die toestand wat gemeet kan word, kan beïnvloed. Baie studies sê sy "is nie besig om te modellereer wat aangaan in die menslike omgewing nie." Wat sy en haar kollegas hoop om te doen, is om in dierstudies te reproduseer wat in mensegemeenskappe gebeur, veral in gemeenskappe wat die meeste kwesbaar is. tot ongunstige sosiale stressors en die meeste blootgestel aan chemiese kontaminante, insluitende lood, plaagdoders en lugbesoedeling.
Lood en stres beïnvloed dieselfde deel van die brein, sê sy, en kan dus baie vroeg in die lewe sinergisties optree om permanente veranderinge in breinstruktuur teweeg te bring. Hierdie veranderinge kan lei tot verlaagde IK, leer en gedragsprobleme. As ons wil stop om ons kinders se brein te benadeel, hoe gaan ons voort?
Cory-Slechta se laboratorium werk tans aan herhalende toestande van stres en chroniese ontneming in diermodelle wat diegene wat deur armoedegemeenskappe ervaar word, sal weerspieël. Die doel is om beter te verstaan hoe hierdie effekte die plasenta oorsteek en die fetale basis van lewenslange afwykings word. Sy en haar kollegas ondersoek nie net assosiasies tussen blootstelling en neuro-ontwikkeling nie, maar ook die meganismes deur watter effekte voorkom.
Wat om te doen?
As ons wil stop om ons kinders se brein te benadeel, hoe gaan ons voort?
'N Belangrike stap is om ons vermoë te verbeter om te bepaal watter chemikalieë neuro-ontwikkelingseffekte het. 'N Vinnige siftingstelsel sal ideaal wees, sê Birnbaum, want daar is soveel chemikalieë - insluitend nuutgevonde persone - waaraan mense blootgestel word. terwyl so 'n program om 'n groot aantal chemikalieë vinnig met behulp van robotika is van stapel gestuur deur die NIH, EPA en ander federale agentskappe te toets, is daar tienduisende wat nodig mag wees in gebruik, waarvan die meeste nie ten volle getoets vir hierdie effekte.
As dit gaan om die vermindering van bestaande blootstellings, kan sommige chemikalieë deur verbruikerskeuse vermy word. Maar dit is dikwels moeilik, aangesien baie van hierdie stowwe, soos BPA op kwitansies, gebruik word in produkte wat nie bestanddele bevat nie. Ander, insluitend lugbesoedelstowwe, is baie moeiliker, aangesien hulle alomteenwoordigheid of gebrek aan beskikbare alternatiewe het. En soos Maureen Swanson opmerk, is sulke keuses nie noodwendig uitvoerbaar vir mense op alle ekonomiese vlakke nie, wat probleme op die gebied van omgewingsgeregtigheid veroorsaak.
Grandjean en Landrigan wys daarop dat die Amerikaanse stelsel van chemiese regulasie, wat nie aan vereistes vir die volledige toksisiteitstoetse voldoen nie, doen nie baie goeie werk wanneer dit kom by proaktiewe chemiese veiligheid nie. "Ongetoetse chemikalieë moet nie veronderstel word om veilig te wees vir die ontwikkeling van die brein nie, en chemikalieë in bestaande gebruik en alle nuwe chemikalieë moet dus getoets word vir ontwikkelende neurotoksisiteit," het hulle geskryf in 'n artikel wat in The Lancet.
Terwyl sommige bronne van neurotoksisiteit blyk te wees aangespreek is, het hulle nie. Byvoorbeeld, aansienlike vordering is gemaak om die blootstelling aan loodse deur middel van beleids- en openbare gesondheidsvoorligting in die VSA en elders te beperk. Maar huidige begrip is dat feitlik enige hoeveelheid loodblootstelling skade kan veroorsaak, en skadelike blootstelling bly voort - veral in lande waar loodverf en petrol steeds gebruik word. En in die VSA was CDC-befondsing vir loodvoorkomingsprogramme dramaties verminder in 2012.
Wanneer dit kom by die beskerming van die uiters sensitiewe ontwikkelende brein, word die maatreëls wat tans gebruik word om chemiese risiko's te evalueer en veiligheidsnorme vasgestel, kort, sê Cory-Slechta. Intussen het kinders regoor die wêreld - veral in minder goeie lande - bly blootgestel word aan gevaarlike neurotoksikante wat vrygestel word in industriële uitstoot, afvalverlies en kinderarbeid. Voorbeelde is in oorvloed en bevat blootstelling aan chemikalieë wat in elektroniese herwinning vrygestel word op verskeie plekke in Asië en Afrika, om te lei en kwik uit mynaktiwiteite, landbou plaagdoders, produkte wat met swaar metale besmet is, insluitend voedsel en candy.
As dit gaan om die uiters sensitiewe ontwikkelende brein, word die maatreëls wat tans gebruik word om chemiese risiko's te evalueer en veiligheidsnorme vasgestel, kort, sê Cory-Slechta. "Dit gaan oor primêre voorkoming wees, maar dit is nie," sê sy.
In die afwesigheid van wat baie omgewingsgesondheid advokate voel is voldoende Amerikaanse federale regulering van chemikalieë, het baie individuele Amerikaanse state onlangs het hul eie wette geslaag om kinders te beskerm teen skadelike chemiese blootstelling. Baie adresse chemikalieë met neurotoksiese effekte, veral dié van swaar metale soos kadmium, lood en kwik. En alhoewel sommige state besig is om taal in hul wetgewing in te sluit om swanger vroue te beskerm teen chemiese gevare, word hierdie tydsberekening van blootstelling hoofsaaklik onadres gelaat.
Terwyl ons nou weet 'n baie oor ontwikkelings neurotoxicants, meer sulke blootstelling blyk te wees wat plaasvind as ooit tevore. En dit lyk of wye ooreenkoms tussen navorsers dat hierdie blootstelling neem 'n tol op die wêreld se kinders wees.
"Vir my is dit baie duidelik dat ons 'n ander stelsel moet opstel om die brein van die toekoms beter te beskerm," sê Grandjean.
Hierdie artikel het oorspronklik verskyn op Ensia
Oor die skrywer
Elizabeth Grossman is 'n skrywer en joernalis Elizabeth Grossman is 'n onafhanklike joernalis en skrywer wat spesialiseer in omgewings- en wetenskapskwessies. Sy is die skrywer van Chasing Molecules, High Tech Trash, Watershed en ander boeke. Haar werk het ook verskyn in 'n verskeidenheid van publikasies, insluitend Wetenskaplike Amerikaner, Yale e360, die Washington Post, TheAtlantic.com, Salon, Die Nasie, en Moeder Jones.
Boek deur hierdie skrywer:
Chasing Molecules: Giftige Produkte, Menslike Gesondheid, en die Belofte van Groen Chemie
deur Elizabeth Grossman.
Klik hier vir meer inligting en / of om hierdie boek op Amazon bestel.
