Vplyv priemyselného znečistenia na kognitívne zdravie môže pretrvávať celé generácie

V časopise Science of the Total Environment bol publikovaný vzácny dizajn štúdie: vedci z University of Utah skúmali, či vystavenie babičiek priemyselnému znečisteniu počas tehotenstva ovplyvňuje riziko mentálneho postihnutia (ID) u ich vnúčat. Autori pomocou unikátne rozsiahlych databáz Utahu ukázali, že čím vyššia je hustota potenciálne znečisťujúcich priemyselných podnikov v okolí domu tehotnej matky babičky z matkinej strany, tým vyššia je pravdepodobnosť, že dieťa bude diagnostikované v ďalšej generácii. Práca bola publikovaná online 13. júna 2025 a zahrnutá do čísla časopisu z 10. augusta 2025; univerzita publikovala podrobné zhrnutie 20. augusta.

Pozadie štúdie

Intelektuálne postihnutie a iné vývinové poruchy nie sú nezvyčajné ani „extrémne prípady“: Približne jedno zo šiestich detí v Spojených štátoch má aspoň jednu z týchto diagnostických kategórií a podiel oficiálne diagnostikovaných mentálnych porúch v prieskumoch NHIS sa od roku 2019 do roku 2021 výrazne líšil. To predstavuje veľkú záťaž pre rodiny, školy a zdravotnú starostlivosť a dôvod, prečo sa vedci čoraz viac zameriavajú na úlohu environmentálnych faktorov, od kvality ovzdušia až po špecifické priemyselné emisie.

Súvislosť medzi prenatálnymi znečisťujúcimi látkami a neurovývojom sa v poslednom desaťročí obzvlášť zosilnila. Meta-prehľady a veľké kohorty ukazujú, že vystavenie matky jemným časticiam PM2,5 a súvisiacim znečisťujúcim látkam počas tehotenstva je spojené s horšími kognitívnymi výsledkami u detí vrátane zvýšeného rizika vývojových porúch; samostatné štúdie tej istej skupiny autorov už spojili mesačnú (trimesterovú) vystavenie PM2,5 s rizikom mentálneho postihnutia. Toto je biologicky pravdepodobné: znečisťujúce látky spôsobujú systémový zápal, oxidačný stres a epigenetické prepojenie programov vývoja mozgu.

Klasické štúdie sú však takmer vždy obmedzené na jednu generáciu (matka-dieťa). Medzitým sa objavujú údaje, že niektoré účinky sú schopné „preniknúť“ ďalej – cez zárodočné bunky budúcich rodičov a epigenetickú pamäť. Prehľady klinickej epigenetiky a experimentálne modely opisujú, ako chemické látky pred počatím a počas tehotenstva zanechávajú metylačné značky DNA/chromatínu, ktoré prechádzajú „reštartom“ genómu a sú spojené s rizikami u potomstva. V ľudských vzorkách je takýto dizajn zriedkavý, takže viacgeneračné štúdie sú dôležitým ďalším krokom, ktorý nám umožňuje overiť, či sa „stopa“ priemyselného prostredia zachovala od starej mamy k vnúčatám.

Technicky vzaté, takáto práca spočíva na dátach. Spojené štáty poskytujú jedinečné nástroje na historickú rekonštrukciu priemyselnej krajiny: registre podnikov s kódmi NAICS (čo presne sa vyrábalo v blízkosti domova) a skríningový model RSEI Agentúry na ochranu životného prostredia, ktorý sumarizuje toxické emisie podľa relatívneho „skóre rizika“. V kombinácii s longitudinálnymi rodinnými registrami (ako v Utahu) nám to umožňuje prepojiť adresy bydliska tehotných žien v minulosti so súčasnými diagnózami ich vnúčat, pričom sa hodnotí nielen „počet tovární v okolí“, ale aj očakávaná toxikologická záťaž. Práve táto „archeológia priemyselného prostredia“ vysvetľuje hodnotu novej štúdie.

Ako sa to študovalo: tri generácie na mape

Tím prepojil register autizmu a vývojových porúch v Utahu s databázou populácie v Utahu, čo je rodokmeň lekárskych a demografických údajov za celé desaťročia. Zameranie bolo na 6 380 detí (generácia F2) narodených medzi rokmi 2000 a 2014 vo všetkých okresoch štátu. Pre každú babičku (generácia F0) autori zrekonštruovali adresu bydliska v čase narodenia dieťaťa (generácia F1) a vypočítali hustotu priemyselných zariadení v okruhu 3 km a 5 km – pomocou historických adresárov Dun & Bradstreet s kódmi NAICS. Na posúdenie nielen počtu tovární, ale aj potenciálneho toxikologického profilu bola hustota dodatočne vážená pomocou ukazovateľov environmentálneho skríningu rizika (RSEI). Regresné modely potom porovnali tieto expozície „babičiek“ s prítomnosťou diagnózy autizmu a vývojových porúch u vnúčat.

Hlavné výsledky

• Materská línia je najsilnejšia. Pre každú štandardnú odchýlku +1 v hustote priemyselných podnikov okolo domu tehotnej starej mamy z matkinej strany bola pravdepodobnosť infekčného ochorenia u vnuka/vnučky o 12 % vyššia v okruhu 3 km (OR 1,12; 95 % CI 1,03 – 1,22) a o 9 % vyššia vo vzdialenosti 5 km (1,09; 1,003 – 1,19). Pri zohľadnení „toxicity“ objektov podľa RSEI zostali odhady podobné: 1,12 (1,04 – 1,20) pre 3 km a 1,08 (1,003 – 1,17) pre 5 km.
• Otcova línia tiež „žmurká“. U tehotnej starej mamy z otcovej strany boli asociácie s „surovými“ hustotami slabšie; pri vážení pomocou RSEI bol signál zosilnený pri 5 km (OR 1,12; 1,02 – 1,22).
• Celkový záver: Historická prenatálna expozícia priemyselnému znečisteniu – najmä v materskej línii – je spojená so zvýšeným rizikom vývojových porúch (konkrétne diagnózy infekčných chorôb) v ďalšej generácii.

Prečo sa to môže stať

Zdá sa to protiintuitívne: ako môže dospelé dieťa niesť „odtlačok“ tehotenstva svojej starej mamy? Biologicky sú najpravdepodobnejšie dve cesty. Po prvé, epigenetické „ladenie“: keď je stará mama tehotná s dcérou, sú položené zárodočné bunky tejto dcéry, ktorá sa o desaťročia neskôr stane rodičkou – práve tu je teoreticky možná dlhodobá stopa po toxických expozíciách. Po druhé, kumulatívne prostredie: oblasti s priemyselným znečistením často nesú „krajčírsku“ štruktúru zdedenej infraštruktúry, životného štýlu a zraniteľností – niektoré riziká sa môžu hromadiť v priebehu generácií. Sú to hypotézy, nie overené kauzálne reťazce, ale sú v súlade s rastúcou literatúrou o viacgeneračných účinkoch znečistenia ovzdušia.

Čo nové prináša táto konkrétna štúdia?

Autori nemerali abstraktný „smog“, ale rekonštruovali priemyselnú históriu okresov: kde a kedy fungovali továrne, aké potenciálne rizikové boli podľa typu výroby (NAICS + RSEI), ako blízko domova tehotná žena žila. Takýto „archeologický“ prístup, a dokonca aj pre tri generácie naraz, je mimoriadne zriedkavý – štúdie sa zvyčajne obmedzujú na expozíciu jedného tehotenstva a moderné satelitné hodnotenia kvality ovzdušia. Tu sa ukazuje, že historické priemyselné prostredie zanecháva štatisticky rozlíšiteľnú stopu u vnúčat.

Ako to čítať bez preháňania

• Ide o observačnú štúdiu: sú preukázané súvislosti, nie je dokázaná kauzalita. Mätúce faktory (migrácia, socioekonomický status rodín, súvisiace zdroje znečistenia) sú stále možné.
• Toto sa deje v Utahu, kde sú k dispozícii jedinečné registre a rodokmene; prenosnosť výsledkov do iných regiónov si vyžaduje testovanie.
• Výsledok - mentálne postihnutie (ID), t. j. špecifická klinická diagnóza zo skupiny vývinových porúch; výsledky sa netýkajú všetkých kognitívnych výstupov naraz.

Čo to znamená pre politiku a rodiny – praktické kroky

- Mestá a štáty:

• zohľadniť historické priemyselné mapy pri územnom plánovaní, sanácii pôdy a vody, pričom uprednostniť „zdedené“ oblasti;
• posilniť epidemiologický dohľad a včasný skríning vývoja dieťaťa v oblastiach s hustou priemyselnou históriou;
• Integrovať obchodné registre (D&B/NAICS) so zdravotnými údajmi na posúdenie viacgeneračných rizík.

- Zdravotníctvo a školy:

• odporučiť rodiny z „priemyselných“ oblastí na včasné vývojové posúdenie a podporu (logopedov, ergoterapiu, individuálne rozvojové programy);
• školiť pediatrov a pedagógov, aby rozpoznali jemné príznaky oneskorenia a rýchlo poskytli pomoc.

- Rodiny:

• ak bývate v blízkosti priemyselnej oblasti, dodržiavajte dobrú domácu hygienu (mokré čistenie, vysávač s HEPA filtrom, vetranie mimo hodín s najvyššími emisiami), testujte vodu a pôdu (ak je to možné);
• Počas tehotenstva sa vyhýbajte sekundárnym zdrojom toxických látok (dym, rozpúšťadlá), poraďte sa o potravinových zdrojoch kovov (dravé ryby atď.).

Obmedzenia a „čo bude ďalej“ pre vedu

Potrebné sú potvrdenia v nezávislých kohortách a s rôznymi znečisťujúcimi látkami (ovzdušie, pôda, voda), longitudinálne návrhy s biomarkermi expozície/účinku (metylóm, epigenetické hodiny) a lepšia rekonštrukcia skutočnej expozície (nielen „blízkosť k rastline“, ale aj namerané emisie). Užitočné by bolo porovnanie podľa línie (materská vs. otcovská) a posúdenie kombinovaného účinku expozícií matky a starej mamy, ktoré už v iných štúdiách mnohých znečisťujúcich látok prinášajú vyššie riziká.

Zdroj výskumu: Grineski SE a kol. Viacgeneračné vplyvy na znečisťujúci priemysel a vývojové poruchy. Science of the Total Environment, zväzok 989, článok 179888; ePub 13. júna 2025; tlač - 10. augusta 2025. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179888