Dezvoltarea substanței albe din creier, influențată de căldura și frigul de la începutul vieții

Scanările cerebrale ale peste 2.000 de preadolescenți sugerează că expunerea timpurie la căldură și frig poate avea efecte de durată în ceea ce privește dezvoltarea substanței albe din creier, în special când aceștia locuiesc în cartiere sărace.

Studiul, publicat în Nature Climate Change, subliniază vulnerabilitatea fătului și a copiilor la temperaturile extreme.

Această cercetare a fost condusă de Institutul de Sănătate Globală din Barcelona (ISGlobal), un centru susținut de Fundația „la Caixa”, și IDIBELL, toate acestea din Spania) în colaborare cu Centrul Medical Universitar Erasmus din Rotterdam (ERASMUS MC), Țările de Jos, și Centrul de Cercetare Biomedicală în Rețea (CIBER): domeniile Epidemiologie Sănătate Publică (CIBERESP) și Sănătate Mentală (CIBERSAM), tot din Spania.

Dezvoltarea substanței albe din creier, influențată de temperatură

În contextul urgenței climatice actuale, impactul temperaturilor extreme asupra sănătății umane este o preocupare majoră pentru comunitatea științifică și societate. Copiii sunt deosebit de vulnerabili la schimbările de temperatură, deoarece mecanismele lor de termoreglare sunt încă imature.

„Știm că creierul în dezvoltare al fătului și al copiilor este deosebit de susceptibil la expunerile la mediu și există unele dovezi preliminare care sugerează că expunerea la frig și căldură poate influența starea mintală și performanța cognitivă la copii și adolescenți”, spune Mònica Guxens, cercetătoare la ISGlobal, Erasmus MC și CIBERESP.

„Cu toate acestea, lipsesc studiile care evaluează potențialele modificări ale structurii creierului ca urmare a acestor expuneri”, adaugă ea, citată de Eurek Alert.

În acest studiu, o echipă condusă de Guxens a analizat dezvoltarea substanței albe din creier la preadolescenți pentru a identifica perioadele de susceptibilitate la expunerea la frig și căldură în primii ani de viață. Analiza a inclus 2.681 de copii din Studiul Generația R, o cohortă de naștere din Rotterdam, care au fost supuși imagisticii prin rezonanță magnetică (RMN) la vârste cuprinse între 9 și 12 ani.

Ce au descoperit oamenii de știință?

Protocolul RMN a evaluat conectivitatea creierului prin măsurarea magnitudinii și a direcției difuziei apei în substanța albă a creierului. În creierii mai maturi, apa curge mai mult într-o singură direcție decât în toate direcțiile, ceea ce dă valori mai mici pentru un marker numit difuzivitate medie și valori mai mari pentru un alt marker numit anizotropie fracțională. Echipa de cercetare a folosit o abordare statistică avansată pentru a estima, pentru fiecare participant, expunerea la temperaturi medii lunare de la concepție până la 8 ani și efectul acestora asupra acestor parametri de conectivitate RMN (difuzivitate medie și anizotropie fracțională) măsurați la 9-12 ani.

Rezultatele arată că expunerea la frig în timpul sarcinii și în primul an de viață și expunerea la căldură de la naștere până la 3 ani au fost asociate cu o difuzivitate medie mai mare la preadolescență, indicând o maturizare mai lentă a substanței albe. „Frigul” și „căldura” sunt definite aici drept acele temperaturi care se află la capetele inferioare și, respectiv, superioare ale distribuției temperaturilor din regiunea de studiu.

„Fibrele substanței albe sunt responsabile de conectarea diferitelor zone ale creierului, permițând comunicarea între ele. Pe măsură ce substanța albă se dezvoltă, această comunicare devine mai rapidă și mai eficientă. Studiul nostru este ca o fotografie la un moment dat și ceea ce vedem în acea imagine este că participanții mai expuși la frig și căldură prezintă diferențe într-un parametru, difuzivitatea medie, care este legat de un nivel mai scăzut de maturare a substanței albe”, explică Laura Granés, cercetătoare la IDIBELL și ISGlobal și prim autor al studiului.

De ce este important să studiem dezvoltarea substanței albe din creier?

„În studii anterioare, modificarea acestui parametru a fost asociată cu o funcție cognitivă mai slabă și anumite probleme de sănătate mintală”, adaugă ea.

„Cele mai mari schimbări în parametrii de conectivitate sunt observate în primii ani de viață. Rezultatele noastre sugerează că în această perioadă de dezvoltare rapidă a creierului, expunerea la frig și căldură poate avea efecte de durată asupra microstructurii substanței albe”, spune coautorul Carles Soriano.

Nu s-a găsit nicio asociere între expunerea la temperatură în primii ani de viață și anizotropia fracțională la 9-12 ani. Autorii argumentează că o explicație posibilă este că aceste două măsurători reflectă modificări microstructurale diferite și că difuzivitatea medie poate fi un indicator mai robust al maturării substanței albe, comparativ cu anizotropia fracțională.

O analiză stratificată după condițiile socioeconomice a arătat că copiii care locuiesc în cartiere sărace au fost mai vulnerabili la expunerea la frig și căldură. La acești copii, ferestrele de susceptibilitate la frig și căldură erau similare cu cele identificate în cohorta generală, dar începeau mai devreme. Aceste diferențe pot fi legate de condițiile de locuit și de sărăcia energetică.

Un mecanism important care ar putea explica efectul temperaturii ambientale asupra neurodezvoltării ar putea fi legat de calitatea mai slabă a somnului. Alte mecanisme posibile includ perturbarea funcțiilor placentare, activarea axei hormonale care duce la o producție mai mare de cortizol sau procese inflamatorii.

„Descoperirile noastre ajută la creșterea conștientizării vulnerabilității fătului și a copiilor la schimbările de temperatură”, spune Guxens. Descoperirile subliniază, de asemenea, necesitatea de a concepe strategii de sănătate publică pentru a proteja cele mai vulnerabile comunități în fața urgenței climatice iminente.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au descoperit un antibiotic revoluționar, care protejează bacteriile „bune”

Cum ne pot ajuta meșteritul și activitățile artistice să fim mai calmi?

Testul de salivă de la domiciliu poate depista cancerul de prostată

Medicamentul care „topește” tumorile, un moment de cotitură în vindecarea cancerului