איך זיהום אוויר משפיע על מערכת העצבים המרכזית לאורך זמן?

במהלך החיים והשגרה אנו נחשפים רבות לזיהום אוויר תמידי. חשבתם פעם על האופן שהוא הוא משפיע על מערכת העצבים שלנו בטווח הרחוק?

השפעת מזהמים על מערכת העצבים

נוירו-רעילים הם כימיקלים המסוגלים לגרום לתופעות לוואי שליליות במערכת העצבים במהלך ההתפתחות. נוירו-רעילים יכולים להיות מסוגים שונים, כולל כימיקלים תעשייתיים, חומרי הדברה, ממיסים אורגניים ותרופות. ההערכה היא שלכ-30% מהכימיקלים בשימוש מסחרי יש השפעות נוירוטוקסיות. 

חומרים נוירו-רעילים משפיעים לרעה על תהליכים פיזיולוגיים שונים, כולל צמיחת תאים ונדידה. ההשפעה היא הגבוהה ביותר במוח המתפתח של תינוקות וילדים. הפרעות מוח שונות הקשורות לחשיפה לנוירו-טוקסית כוללות הפרעות התפתחותיות נפשיות וקוגניטיביות. וכן הפרעת קשב והיפראקטיביות והפרעה בספקטרום האוטיזם.

מזהמי פליטה ושריפה יוצרים חלקיקים קטנים הנישאים באוויר שונים. חומר חלקיקי (PM) הנפלט מכלי רכב, מפעלי תעשייה, תחנות כוח ומערכות מיזוג אוויר למגורים נשארים בפנים ובחוץ ופועלים כחומרים עצביים. מזהמי אוויר כאלה פועלים בעיקר על ידי גרימת תגובות דלקתיות. מה שמוביל ליצירת רדיקלים חופשיים ולנזק לרקמות לאחר מכן וניוון עצבי.

מתכות כבדות כגון ארסן, קדמיום, עופרת וכספית קיימות במזון, מים ומוצרים אחרים. מתכות אלו רעילות מאוד ומסוגלות לגרום להפרעות בדרכי הנשימה, העיכול והפרעות נוירו-התפתחותיות.

דוגמה למנגנוני פעולה המובילים לרעילות עצבית התפתחותית משאיפת חומר חלקיקי. 

זיהום אוויר

זיהום אוויר נגרם על ידי שילובים של חלקיקים מוצקים ונוזליים. כולל אוזון, דו תחמוצת הגופרית, פחמן חד חמצני, תחמוצות חנקן, פחמימנים ארומטיים פוליציקליים ומתכות כבדות. מזהמים אלה נחשבים ביחד ל-PM, אשר גדלים באופן אקספוננציאלי בסביבה עקב עיור ותיעוש.

PM בקוטר של 2.5 מיקרומטר (PM 2.5) נחשב כבעל השפעה גדולה על תמותה הקשורה לזיהום ברחבי העולם. לפי ארגון הבריאות העולמי (WHO), כ-91% מהזיהום במדינות בעלות הכנסה נמוכה או בינונית קשור לזיהום אוויר חיצוני. כ-4.2 מיליון מקרי מוות בטרם עת מתרחשים ברחבי העולם עקב זיהום אוויר, כאשר הסרטן הוא התורם העיקרי. בגלל סיבה זו, PM נחשב למסרטן.

השפעות בריאותיות של מזהמי אוויר

מחקרים שנערכו באמצעות מודלים של בעלי חיים מוכיחים שחשיפה ל-PM במהלך ההריון ו-4-7 ימים לאחר הלידה עלולה להוביל לרעילות עצבית התפתחותית. כולל פגיעה מוטורית וקוגניטיבית, קשיי זיכרון ולמידה מרחבית והפרעות נוירופסיכולוגיות. השפעות נוירוטוקסיות דומות נצפו בעקבות חשיפה לאדי פליטה של ​​מנועי דיזל.   

מזהמי אוויר חודרים לגוף באמצעות שאיפה או בליעה. PM 2.5 יכול לעבור בקלות לדרכי הנשימה התחתונות ולגרום להפרעות בדרכי הנשימה. זה יכול גם לעבור מהריאות לדם, ובכך יכול להגיע לכל איברים בגוף דרך מערכת הדם.

PM 2.5 חודר למוח דרך אפיתל חוש הריח ופקעת הריח או דרך מחסום הדם-מוח המשובש. עם הכניסה, הוא גורם לדלקת עצבית, ואחריה ייצור רדיקלים חופשיים, נזק לחלבון חמצוני, הצטברות של אגרגטים לא תקינים של חלבון, ואינדוקציה של ניוון עצבי. מחלת אלצהיימר ומחלת פרקינסון הן שני הסוגים הנפוצים ביותר של מחלות ניווניות הקשורות לחשיפה לנוירוטוקסית.     

נוירו-אפופטוזיס או מוות של תאים עצביים הם סיבה פוטנציאלית נוספת למחלה נוירודגנרטיבית. בהקשר זה, ראיות הראו שחשיפה ל-PM 2.5 גורמת לנזק למיטוכונדריה ולמוות של תאי עצב. בנוסף, נמצא כי חשיפה בתוך הרחם ל-PM בתחילת ההריון מפחיתה את אורך הטלומרים בדם הטבורי של העובר.  

מה לגבי ילדים?

ילדים רגישים יותר לרעילות עצבית הנגרמת על ידי מזהמים. מכיוון שהם סופגים יותר מים ואוויר ליחידת גודל גוף מאשר מבוגרים. מלבד דלקת עצבית, חשיפה למזהמי אוויר גורמת לדלקת במערכת הנשימה ובמערכת העיכול. חשיפה ל-PM 2.5 נמצאה קשורה למחלות שונות, לרבות תסמונת המעי הדלקתית וסרטן. כמו כן, נצפה כי ילדים החיים בערים מגה נמצאים בסיכון גבוה יותר לפתח מחלת אלצהיימר ומחלת פרקינסון עקב חשיפה מוגזמת לחומרים עצביים.

ילדים באזורים מתועשים עירוניים רגישים יותר לפתח הפרעות קוגניטיביות והפרעות על הספקטרום האוטיסטי. נמצא כי חשיפה לחומרים עצביים משפיעה באופן משמעותי על הזיכרון, המיומנויות המילוליות והלא מילוליות של ילדים הלומדים בבית הספר. נמצא כי חשיפה בתוך הרחם למזהמים הקשורים לתעבורה ולנוירו-רעילות אחרות מגבירה את הסיכון להפרעה על הספקטרום האוטיסטי.

מחקרי תהודה מגנטית (MRI) הראו שילדים הנחשפים למזהמי אוויר מפגינים עצימות יתר של החומר הלבן הפרה-פרונטלי. מצב רפואי הקשור לליקויים קוגניטיביים והתנהגותיים, דמנציה, שבץ ואפילו מוות.    

אמצעים שיש לנקוט כדי לשלוט בזיהום האוויר

מספר אמצעי בקרה שהופעלו במהלך מגיפת מחלת הקורונה 2019 (COVID-19). כגון נעילות מקומיות וארציות והגבלות תנועה, הפחיתו באופן משמעותי את זיהום האוויר ברחבי העולם. זה מצביע על כך שמעבר מתחבורה ממונעת (מכוניות, אופנועים ואוטובוסים) לתחבורה אקטיבית (הליכה ורכיבה על אופניים) יכול להפחית משמעותית את זיהום האוויר.

יש להציג יוזמות ברמת הקהילה וניסויי התערבות תרופתיים ותזונתיים אפשריים כדי לנהל טוב יותר את זיהום האוויר והרעילות הנלוות.