Vidíte všechny ty jazyky nahoře? Překládáme zprávy Global Voices, abychom zpřístupnili občanskou žurnalistiku opravdu každému.

Vědci odhalili přímou souvislost mezi znečištěným životním prostředím a vývojem dětského mozku

Tehmina Shekh photographed at the Chingari Clinic in Bhopal, India -- site of one of the world's worst chemical disasters. Photo by Flickr user Bhopal Medical Appeal. CC-BY-NC-SA 2.0

Fotografie Tehmina Shekhy byla pořízena na klinice Chingari v Bhopalu v Indii — v místě největší průmyslové havárie v dějinách světa. Foto Bhopal Medical Appeal. CC-BY-NC-SA 2.0

Článek Elizabeth Grossmanové byl původně otištěn na internetových stránkách Ensia.com, které mapují mezinárodní aktivity cílené na ochranu životního prostředí. Jeho publikování na Global Voices je v souladu s dohodou o sdílení obsahu.

16. února, 2015 — Zveřejněné statistiky jsou alarmující. Podle průzkumu amerického Centra pro prevenci a kontrolu nemocí bylo ve Spojených státech v letech 2006 až 2008 evidováno o 1,8 milionu více dětí s vývojovými vadami než v předchozím desetiletí. Výskyt autismu vzrostl v tomto období o 300 procent, výskyt ADHD o 33 procent. Z průzkumu dále vyplývá, že v průměru 10 až 15 procent všech narozených dětí v USA trpí nějakým typem vývojové poruchy. U další početné skupiny dětí je nervová porucha přítomna, ale nerozvinula se do takové fáze, aby mohla být klinicky diagnostikována.

Počty dětí s vývojovými vadami rostou i v ostatních státech světa. Philippe Grandjean, který působí na Univerzitě jižního Dánska a Harvardské škole veřejného zdraví (Harvard T.H. Chan School of Public Health), a Philip Landrigan z Vysoké školy lékařské (Icahn School of Medicine) na Mount Sinai v New Yorku, oba lékaři a prominentní vědci ve svých oborech, označují současnou situaci slovem „pandemie“.

Nárůst zaznamenaly už statistiky z dřívějších let. Podle Irvy Hertz-Piccioto, profesorky a vedoucí Ústavu pro environmentální a profesní zdraví na Kalifornské univerzitě v Davisu, však charakter dat u starších studií nebyl vhodný pro objasnění všech příčin. Grandjean a Landrigan připisují 30 až 40 procent případů genetickému původu a předpokládají, že u zbývající většiny hraje velmi důležitou roli vliv znečištěného životního prostředí.

Co to konkrétně znamená?

Mozek a chemikálie

Bruce Lanphear z Univerzity Simona Frasera připomíná, že některé těžké kovy jako např. olovo, rtuť nebo organofosfátové pesticidy jsou již dlouhou dobu vedeny na seznamu toxických látek, které mají prokazatelný nežádoucí vliv na neurobehaviorální vývoj dítěte. Používání olovnatých barviv je ve Spojených státech sice zakázáno, většina lidí však dodnes staré nátěry v domácnostech neodstranila. V řadě států je navíc problém olovnatých aditiv naprosto ignorován. Děti jsou vystaveny škodlivému vlivu olova, které je obsaženo v barvách na některých starších hračkách, v kontaminované půdě či v plastech, kde funguje jako změkčovadlo. Se rtutí přicházíme do styku při konzumaci některých druhů ryb, vyskytuje se v ovzduší a byla také používána ve starých rtuťových teploměrech a termostatech. Ačkoliv byla výroba těchto pomůcek v posledních letech výrazně eliminována, obavy přetrvávají. Zjistilo se totiž, že na lidské zdraví mohou mít vliv i minimální dávky.

At early stages of development — prenatally and during infancy — brain cells are easily damaged by industrial chemicals and other neurotoxicants. Photo by Flickr user Jason Corey. CC-BY-NC-SA 2.0

V prenatálním období a v raném dětství jsou mozkové buňky velmi citlivé na negativní působení průmyslových chemikálií a dalších neurotoxikantů. Foto Jason Corey. CC-BY-NC-SA 2.0

Podle vědeckých výzkumů mají na vývoj lidského mozku, a to i v prenatální fázi, neblahý dopad jak chemické sloučeniny v ovzduší (včetně výfukových plynů a velmi jemných částic), tak i ty obsažené v předmětech v našich domácnostech.

Aditiva snižující hořlavost, plasty, kosmetika a další produkty se podle Lanpheara řadí mezi největší skryté hrozby. Vyskytují se totiž v naší bezprostřední blízkosti.

„Výrazný vliv na nervový systém mají i ty chemikálie, které urychlují nebo přímo vyvolávají hormonální změny,“ říká Linda Birnbaumová, ředitelka Národního institutu věd pro environmentální zdraví a Národního toxikologického programu. Mezi aktuálně laboratorně zkoumanými chemikáliemi jsou např. polybromované difenylethery, jež se v mnoha výrobních odvětvích používají jako zpomalovače hoření (čalounění, elektronika), ftaláty přidávané do plastových výrobků jakožto změkčovadla a užívané i v syntetických vůních, bisfenol A, přísada PVC známá také jako BPA, perfluorované sloučeniny, které chrání textilní povrchy proti vodě, mastnotě a nečistotám, a řada různých pesticidů.

Precizní choreografie

Grandjean a Landrigan upozorňují, že lidský plod není v prenatálním stádiu chráněn proti chemikáliím tak, jak jsme si donedávna mysleli. Nitroděložní sondy odhalily, že chemikálie mají schopnost projít placentou. A nervové buňky na jejich přítomnost velmi citlivě reagují.

Během posledních 30 až 40 let dospěli vědci k poznání, že děti jsou na působení vnějších chemických látek citlivější než dospělí.

Mozek dítěte reaguje na působení chemických substancí velmi rychle. V raných fázích vývoje, v prenatální a novorozenecké fázi, mohou průmyslové chemikálie a neurotoxikanty způsobovat poškození mozkových buněk, a potažmo tak ovlivnit vývoj struktury i funkcí mozku, což může vést i k celoživotním následkům.

„Mozek je vůči vlivu vnějších stimulantů extrémně citlivý,“ upozorňuje Grandjean.

Chemická neurotoxicita byla samozřejmě předmětem zkoumání i v minulosti. Vždy se však pracovalo jen s dospělými při intoxikaci vyššími dávkami. Na děti se obrátila pozornost až v posledních třiceti či čtyřiceti letech. Zjistilo se, že mozek dítěte je na působení chemických látek mnohem citlivější než mozek dospělého jedince. I v případě velmi nízkých hodnot může dojít k jeho závažnému a dlouhotrvajícímu poškození. Dalším zásadním objevem bylo, že nelze jednoduše vypočítat potenciální dopad působení chemické látky. Je třeba brát v potaz jak vývojovou fázi dítěte, tak i délku doby, po kterou je mozek působení látky vystaven. „V období raného vývoje mozku nastupují jednotlivé fáze v přesné a přirozené choreografii,“ vysvětluje Frederica Pererová, profesorka z Ústavu věd pro environmentální zdraví z Mailmanovy školy veřejného zdraví při Kolumbijské univerzitě. „Jakýkoliv vnější zásah do přirozeného chemického prostředí mozku může být v tomto období fatální,“ doplňuje Pererová.

V rané fázi mozkového vývoje, kdy se z jednoduchých buněk vyvíjejí neurony, „je načasování naprosto zásadní“, vysvětluje Deborah Kurraschová, asistující profesorka na Cummingově škole medicíny Univerzity Calgary.

Co má na mysli? Podívejme se na výsledky její poslední studie z ledna 2015, jež se zabývala účinky bisfenolu A (BPA) a jeho časté náhražky bisfenolu S (PBA) na vývoj nervové soustavy. Kurraschová a její tým použily takové množství bisfenolů A a S, které je běžně obsaženo v místní kohoutkové vodě, a nechaly je působit na malé rybky zebřičky ve vývojové fázi, jež odpovídala druhému trimestru těhotenství, kdy se neurony formují a přemísťují do finálních pozic v mozku.

Mnohé z chemikálií, které jsou předmětem zkoumání z důvodu negativního vlivu na vývoj nervové soustavy, zřejmě zasahují do hormonální regulace organismu. Ta je pro mozkovou činnost naprosto klíčová.

„Je to, jako by nasedaly do autobusu, který míří přesně tam, kam chtějí,“ vysvětluje Kurraschová. Po účinku bisfenolů A a S to bylo, „jako by dvakrát více neuronů nastoupilo do dřívějšího spoje a pouze polovina do pozdějšího spoje“. Vědci zjistili, že v důsledku působení těchto látek došlo u sledovaných rybiček k pozměněnému nervovému vývoji a objevila se u nich hyperaktivita. Takto pozměněný vývoj, zapříčiněný v tomto případě pouze „velmi malým množstvím BPA“, může mít podle Kurraschové na organismus nevratný vliv.

Zkoumané chemikálie, BPA, ftaláty, perfluorované sloučeniny, brómované zpomalovače hoření či pesticidy, zřejmě působí na mozkový vývoj tak, že zasahují do přirozeného fungování hormonů, které mají na vývoj mozku přímý vliv. Jsou jimi především hormony štítné žlázy, jež regulují důležité životní funkce, včetně reprodukce, spánku, příjmu potravy a puberty.

Podle slov Thomase Zoellera, ředitele Laboratoře molekulární, buněčné a vývojové endokrinologie na Massachusettské univerzitě, si plod během prvního trimestru těhotenství nedokáže hormony štítné žlázy vytvářet sám. Pokud přijde v tomto období štítná žláza matky do kontaktu s látkami typu polychlorinovaných bifenylů nebo perchlorátů, což se může stát například při znečištění pitné vody, dochází k ohrožení dítěte v kritické fázi jeho mozkového vývoje.

Zoeller dále upozorňuje na fakt, že velmi početná skupina žen ve Spojených státech v plodném věku trpí nedostatkem jódu, jenž je pro správnou činnost štítné žlázy zásadní. I když se tento nedostatek nijak zjevně neprojeví, může narušit nervový vývoj plodu. „Změny mohou nastat i při velmi nízkých hodnotách,“ říká Zoeller. V životním prostředí existuje mnoho dalších chemikálií, jejímž vlivům mohou být těhotné ženy vystaveny a jež mohou ovlivnit činnost hormonů štítné žlázy. Jsou mezi nimi například PBDE, PCB, BPA, pesticidy, perfluorované sloučeniny a některé ftaláty.

Něco je ve vzduchu

Jedním ze zvlášť obávaných zdrojů nebezpečných chemikálií je znečištěné ovzduší. Obsahuje obrovské množství chemických látek a sloučenin.

Přestože jsou částice kontaminantů v ovzduší rozměrově velmi malé, mohou mít podle vědců na raný neurobehaviorální vývoj jedince velký vliv.

Pererová a její kolegové nedávno zkoumali vztah mezi vlivem polycyklických aromatických uhlovodíků na lidský organismus a výskytem ADHD u devítiletých dětí. Jejich studie prokázala, že u dětí matek, které byly během těhotenství vystaveny vysokým dávkám PAU, byla pravděpodobnost výskytu ADHD až pětkrát vyšší, přičemž projevy ADHD u těchto dětí byly závažnější v porovnání s těmi, jejichž matky s PAU do styku nepřišly. Výše zmíněná studie byla vůbec první, zdaleka ne však poslední, která jasně prokázala přímou souvislost mezi znečištěným ovzduším a neurobehaviorálními symptomy.

Podle Kimberly Grayové z Národního institutu zdraví je zkoumání vlivu polutantů v ovzduší na zdraví mozku poměrně novou záležitostí. Kromě již zmíněné studie o účincích polycyklických aromatických uhlovodíků se v laboratořích zaměřili i na sledování potenciální souvislosti mezi černým uhlíkem a vývojovými vadami jako autismus či snížené IQ.

Marc Weisskopf, docent z Ústavu pro environmentální a profesní zdraví na Harvardské škole veřejného zdraví (Harvard T.H. Chan School of Public Health), se ve své studii z prosince 2014 zaměřil na matky, jež byly v období třetího trimestru těhotenství vystaveny vysokým dávkám jemných částic černého uhlíku (při velikosti částic do 2 µm). Studie se zúčastnilo více než tisíc matek z různých oblastí Spojených států, přičemž autismus byl diagnostikován až dvakrát častěji u dětí exponovaných matek. V případě vystavení větším částicím (2-10 µm) nebyla souvislost s častějším výskytem autismu prokázána.

„Především z epidemiologického hlediska je to velmi závažné zjištění, neboť obrací pozornost na roli matky, načasování kontaminace a neurovývojový efekt,“ podotýká Weisskopf. Ačkoliv mohou k rozvoji autismu přispět i různé jiné faktory, zdá se, že role znečištěného ovzduší může být klíčová. Mohou za to velmi malé jemné částice, které mají v případě kontaminace schopnost negativně ovlivňovat vývoj mozku, vysvětluje Weisskopf.

Vědci z Kolumbijské univerzity dále publikovali i doplňkovou studii, jež dokazuje přímou souvislost mezi vlivem běžných polutantů a kognitivními a behaviorálními vadami u dětí.

Všudypřítomné neurotoxikanty

Podle Grandjeana a Landrigana je nejzávažnějším zjištěním v souvislosti s výzkumem vývojových neurotoxikantů to, že jsou všudypřítomné. „Do výrobků se dostává stále více neurotoxických chemikálií,“ říká Landrigan.

Ftaláty fungují jako změkčovadla v PVC, přidávají se do syntetických vůní a mnoha produktů pro osobní hygienu. Tvoří tak jednu kategorii široce používaných chemikálií, o nichž je známo, že mají negativní dopad na vývoj mozku. Výzkumníci z Kolumbijské univerzity z Mailmanovy školy veřejného zdraví nedávno odhalili, že děti, které byly v prenatálním stádiu vystaveny účinkům zvýšené hladiny určitých ftalátů, měly o 6 až 8 bodů nižší IQ oproti těm, které se intoxikaci vyhnuly. Děti s nižším skóre IQ měly i potíže s pracovní pamětí, percepčním uvažováním a rychlostí zpracování informací.

„Vlivu neurotoxikantů je v USA vystaven téměř každý.“ — Robin Whyattová

Ftaláty zkoumané v této studii, známé pod zkratkami DnBP a DiBP, jsou přidávány do běžných produktů v domácnosti včetně toaletních potřeb a kosmetiky. Najdeme je v šamponech, odlakovačích na nehty, rtěnkách, tužidlech na vlasy i mýdlech, jsou obsaženy ve vinylových materiálech či vlhčených ubrouscích. Hodnoty, které byly použity při studii o IQ, jsou nicméně podle Národní zprávy o zdraví a výživě v akceptovatelných mezích. Tato zpráva míru expozice člověka vůči chemikáliím dlouhodobě sleduje. „Vlivu neurotoxikantů je v USA vystaven téměř každý,“ říká spoluautorka studie Robin Whyattová, profesorka věd pro environmentální zdraví z Lékařské fakulty Kolumbijské univerzity.

Mohlo by se zdát, že pokles IQ o pár bodů není až tak velký problém. Pam Factor-Litvaková, autorka studie a docentka epidemiologie na Mailmanově škole, však upozorňuje, že i tak malé výkyvy ovlivňují celkový výsledek třídy, potažmo populace. Méně dětí s vyšším skóre znamená více dětí s nižším skóre. „Celá křivka se posouvá směrem dolů,“ vysvětluje Litvaková.

„Pět nebo šest bodů IQ se skutečně nemusí jevit jako mnoho, ale ve výsledku to znamená méně talentovaných dětí a více těch, které vyžadují speciální vzdělávací program,“ podotýká Maureen Swansonová, ředitelka Americké asociace pro zdraví dětí a poruchy učení. „To může mít velký ekonomický dopad,“ doplňuje její slova Birnbaumová.

Stresový faktor

Příčiny nervových poruch jsou podle Frederiky Pererové „velmi komplexní“. Při dlouhodobém zkoumání jednotlivých faktorů se přitom inklinuje k metodě sledování jedné substance v daném čase, aniž by byl zohledňován fakt, že lidé jsou v přirozeném prostředí vystaveni působení více chemikálií zároveň. A co více, v otázce mozkového vývoje je třeba mít na paměti i vliv stresu, který shodou okolností „působí na tutéž oblast mozku,“ vysvětluje Deborah Cory-Slechtová, profesorka environmentální medicíny na univerzitě v Rochestru. Spolu s dalšími kolegy je stále více přesvědčena o tom, že nechemické stresory — mateřství, napětí v domácím a komunitním prostředí — mohou účinky negativních vlivů, ať už jsou to neurotoxické chemikálie nebo jiné faktory, na raný vývoj mozku urychlit.

Podle Birnbaumové je tato zjevná interakce mezi chemikáliemi a nechemickými stresovými faktory „velmi závažná a důležitá“.

Cory-Slechtová vysvětluje, že například u epidemiologických studií se typicky berou v úvahu tzv. zavádějící faktory. Jsou to vedlejší okolnosti, které mohou ovlivnit onu konkrétní okolnost, kterou studie zkoumá. Při výzkumech v jiných oblastech bývá častou chybou, že „se zapomíná zohlednit přirozené lidské životní prostředí”. Cory-Slechtová se snaží se svými kolegy takové prostředí simulovat. Během pokusů na zvířatech modelují takové prostředí, které je ekvivalentní k lidské společnosti. V jednom momentě se zde setkávají jak nechemické stresové faktory, tak i chemické kontaminanty: olovo, pesticidy a znečištěné ovzduší.

Olovo a stres ovlivňují shodnou oblast mozku, a mohou tak společně během raného vývojového období způsobovat permanentní změny v jeho struktuře a v konečném důsledku i zapříčinit snížení IQ nebo poruchu chování a učení.

Laboratoř Cory-Slechtové se v současné době snaží vytvořit co nejvěrohodnější simulaci stresového prostředí v chudinských komunitách tak, aby zvířecí modely prožívaly stejnou zkušenost, jakou tam prožívají lidé. Cílem je lépe pochopit, jak mohou takové podmínky ovlivňovat prenatální vývoj člověka. Tým zkoumá nejen vztahy mezi exposicí a neurovývojovými vadami, ale zaměřuje se i na mechanismy jejich vzniku.

Co dělat?

Jak tedy máme postupovat, pokud chceme tyto negativní dopady na mozek dětí zastavit?

Krokem číslo jedna je prohloubit naši schopnost rozpoznat ty chemikálie, které jakýmkoliv způsobem ovlivňují nervový vývoj jedince. Možným řešením by mohl být podle Birnbaumové komplexní systém screeningových testů. Lidský organismus je vystaven vlivu celé řady chemikálií a nové do produktů stále přibývají. Dnes již díky Národnímu ústavu zdraví, Agentuře pro ochranu životního prostředí a dalším federálním agenturám existuje program, který díky robotickým systémům umožňuje toxicitu chemických látek snadno a rychle odhalit. Pro podobné účely by se do programu mohlo zapojit i několik desítek tisíc dalších systémů. Jejich potenciál však pro tento úkol zatím nebyl dostatečně zmapován.

Co se týče snížení aktuálních hodnot chemických látek v životním prostředí, tak každý z nás má do jisté míry při nákupu produktů možnost výběru. Bohužel však stále existuje celá řada produktů bez vyznačení obsahu ingrediencí. A všudypřítomným nečistotám v ovzduší se člověk vyhne jen velmi těžko. Maureen Swansonová také velmi trefně podotýká, že ne všechny ekonomické skupiny obyvatel jsou finančně schopny vybírat toxicky nezatížené produkty.

Grandjean a Landrigan také vytýkají nedostatečnou aktivitu americkému systému pro regulaci chemikálií. Kontrola toxicity výrobků před jejich uvedením na trh, kterou má systém na starosti, je podle nich zcela nedostačující. „Není správné vycházet z primárního předpokladu, že netestované chemikálie nemají na vývoj mozku negativní vliv. Neurovývojová toxicita by měla být testována jak u stávajících, tak i u nově zaváděných chemických přísad,“ poznamenávají v článku publikovaném v časopise The Lancet.

Ačkoliv se může zdát, že jsme si na některé zdroje neurotoxicity již dostatečně posvítili, realita je jiná. Díky zákonným opatřením a veřejné informovanosti se například učinil velký pokrok v omezení užívání olova. Jenže pro lidský organismus představuje nebezpečí i úplně minimální množství olova. A to se z našeho prostředí nepodaří vymýtit, dokud se například ve všech státech nezakáže užívání olovnatých barviv a olovnatého benzínu. Ke zdárnému řešení celé záležitosti nepřispívá ani fakt, že v roce 2012 americká vládní agentura CDC markantně omezila financování programů zaměřených na ochranu životního prostředí proti zatížení olovem.

Co se týče ochrany citlivého vývoje mozku, tak jsou současná bezpečnostní opatření stanovující míru užití rizikových chemických látek velmi nedostačující, říká Cory-Slechtová.

Mezitím jsou děti po celém světě — zejména v chudých oblastech — i nadále vystavovány vlivům nebezpečných neurotoxitantů pocházejících z průmyslových emisí či z příměstských skládek. Často jsou v takto nebezpečném prostředí i kvůli nelegální dětské práci. V Asii a Africe pracují v továrnách na recyklaci elektronického odpadu, s olovem a rtutí se dostávají do kontaktu při těžebních pracích, ohrožují je zemědělské pesticidy anebo dokonce těžké kovy přidávané do potravin a cukrovinek.

Co se týče ochrany citlivého vývoje mozku, tak jsou současná bezpečnostní opatření stanovující míru užití rizikových chemických látek velmi nedostačující, říká Cory-Slechtová. „Těžištěm toho všeho by měla být prevence, ale není,“ doplňuje.

Zatímco mnoho zastánců environmentálního zdraví ve Spojených státech poukazuje na absenci federálních zákonných regulací v oblasti užití chemických látek, řada jednotlivých států USA v nedávné době schválila vlastní zákony na ochranu dětí před škodlivými chemikáliemi. Je dobře, že mnoho z nich zmiňuje chemické látky s neurotoxickým efektem, obzvláště těžké kovy jako je kadmium, olovo a rtuť, a mnohé také definují ochranu těhotných žen před chemickými vlivy. Výše zmiňované načasování se však v zákonech zatím nijak nezohledňuje.

Bohužel, čím více díky výzkumu o vývojových neurotoxikantech víme, tím více se jich v současném světě dostává do oběhu. A většina vědců se shoduje, že si svoji daň vybírají hlavně ve světě malých dětí.

„Podle mě je nezbytné, abychom zavedli zcela nový systém ochrany našich dětí. Ve zdraví jejich mozků totiž tkví i zdravá budoucnost celé naší civilizace,“ uzavírá Grandjean.

Elizabeth Grossmanová je nezávislá novinářka a spisovatelka zaměřující se na environmentální a vědecká témata. Je autorkou knih Chasing Molecules, High Tech Trash, Watershed a mnoha dalších. Její články se pravidelně objevují v těchto periodikách: Ensia, Scientific American, Yale e360, The Washington Post, TheAtlantic.com, Salon, The Nation a Mother Jones. Její účet na Twitteru je @lizzieg1.

Začít diskusi

Autoři, prosím přihlásit se »

Pravidla

  • Všechny komentáře jsou schvalovány moderátorem. Pokud pošlete komentář více než jednou, může být vyhodnocen jako spam.
  • Respektujte prosím názory ostatních. Komentáře obsahující vulgarity, obscénosti a osobní útoky nebudou uveřejňovány.