Wpływ zanieczyszczeń przemysłowych na zdrowie poznawcze może trwać przez pokolenia

W czasopiśmie „Science of the Total Environment” opublikowano rzadki projekt badawczy: naukowcy z Uniwersytetu Utah sprawdzili, czy narażenie babć na zanieczyszczenia przemysłowe w czasie ciąży wpływa na ryzyko niepełnosprawności intelektualnej (ID) u ich wnuków. Wykorzystując wyjątkowo obszerne bazy danych Uniwersytetu Utah, autorzy wykazali, że im większe zagęszczenie potencjalnie zanieczyszczających zakładów przemysłowych wokół domu ciężarnej matki babci ze strony matki, tym większe prawdopodobieństwo zdiagnozowania niepełnosprawności u dziecka w kolejnym pokoleniu. Praca została opublikowana online 13 czerwca 2025 roku i włączona do numeru czasopisma z 10 sierpnia 2025 roku; uniwersytet opublikował szczegółowe streszczenie 20 sierpnia.

Tło badania

Niepełnosprawność intelektualna i inne zaburzenia rozwojowe nie są rzadkie ani „skrajnymi przypadkami”: około jedno na sześcioro dzieci w Stanach Zjednoczonych ma co najmniej jedną z tych kategorii diagnostycznych, a odsetek oficjalnie zdiagnozowanych niepełnosprawności intelektualnych w badaniach NHIS wahał się znacząco w latach 2019–2021. Stanowi to duże obciążenie dla rodzin, szkół i opieki zdrowotnej oraz powód, dla którego naukowcy coraz częściej zwracają uwagę na rolę czynników środowiskowych, od jakości powietrza po emisje przemysłowe.

Związek między zanieczyszczeniami w okresie prenatalnym a rozwojem neurologicznym stał się szczególnie silny w ciągu ostatniej dekady. Meta-przeglądy i badania kohortowe pokazują, że narażenie matek na drobne cząstki PM2,5 i pokrewne zanieczyszczenia w czasie ciąży wiąże się z gorszymi wynikami poznawczymi u dzieci, w tym ze zwiększonym ryzykiem zaburzeń rozwojowych; oddzielne badania przeprowadzone przez tę samą grupę autorów powiązały już miesięczną (w trymestrze) ekspozycję na PM2,5 z ryzykiem niepełnosprawności intelektualnej. Jest to biologicznie prawdopodobne: zanieczyszczenia powodują ogólnoustrojowy stan zapalny, stres oksydacyjny i epigenetyczne zmiany w programach rozwoju mózgu.

Jednak klasyczne badania prawie zawsze ograniczają się do jednego pokolenia (matka-dziecko). Tymczasem pojawiają się dane wskazujące na to, że niektóre efekty mogą „przebić się” dalej – poprzez komórki rozrodcze przyszłych rodziców i pamięć epigenetyczną. Przeglądy epigenetyki klinicznej i modeli eksperymentalnych opisują, jak czynniki chemiczne przed poczęciem i w trakcie ciąży pozostawiają ślady metylacji DNA/chromatyny, które ulegają „restartowi” genomu i wiążą się z ryzykiem u potomstwa. W próbkach ludzkich taki projekt jest rzadki, dlatego badania wielopokoleniowe stanowią ważny kolejny krok, który pozwala nam sprawdzić, czy „ślad” środowiska przemysłowego jest zachowany od babci do wnuków.

Z technicznego punktu widzenia, tego typu prace opierają się na danych. Stany Zjednoczone dostarczają unikalnych narzędzi do historycznej rekonstrukcji krajobrazu przemysłowego: rejestry przedsiębiorstw z kodami NAICS (co dokładnie produkowano w pobliżu domu) oraz model przesiewowy RSEI Agencji Ochrony Środowiska, który podsumowuje emisje toksyczne według względnego „wskaźnika ryzyka”. W połączeniu z longitudinalnymi rejestrami rodzinnymi (jak w stanie Utah), pozwala to powiązać adresy zamieszkania kobiet w ciąży w przeszłości z obecnymi diagnozami ich wnuków, oceniając nie tylko „liczbę pobliskich fabryk”, ale także przewidywane obciążenie toksykologiczne. To właśnie ta „archeologia środowiska przemysłowego” wyjaśnia wartość nowego badania.

Jak to badano: trzy pokolenia na mapie

Zespół połączył Rejestr Autyzmu i Niepełnosprawności Rozwojowych stanu Utah z Bazą Danych Populacji Stanu Utah, drzewem genealogicznym danych medycznych i demograficznych obejmujących dekady. Skupiono się na 6380 dzieciach (pokolenie F2) urodzonych między 2000 a 2014 rokiem we wszystkich hrabstwach stanu. Dla każdej babci (pokolenie F0) autorzy zrekonstruowali adres zamieszkania w chwili urodzenia dziecka (pokolenie F1) i obliczyli zagęszczenie zakładów przemysłowych w promieniu 3 km i 5 km – korzystając z historycznych spisów Dun & Bradstreet z kodami NAICS. Aby ocenić nie tylko liczbę fabryk, ale także potencjalny profil toksykologiczny, zagęszczenie zostało dodatkowo ważone za pomocą Wskaźników Środowiskowych Przesiewu Ryzyka (RSEI). Następnie, za pomocą modeli regresji, porównano narażenie tych „babć” z obecnością diagnozy niepełnosprawności u wnuków.

Główne wyniki

• Linia matczyna jest najsilniejsza. Na każde +1 odchylenie standardowe w zagęszczeniu zakładów przemysłowych wokół domu ciężarnej babci ze strony matki, prawdopodobieństwo wystąpienia niedoboru odporności (ID) u wnuka/wnuczki było o 12% wyższe w promieniu 3 km (OR 1,12; 95% CI 1,03-1,22) i o 9% wyższe w promieniu 5 km (1,09; 1,003-1,19). Biorąc pod uwagę „toksyczność” obiektów według RSEI, szacunki pozostały podobne: 1,12 (1,04-1,20) dla 3 km i 1,08 (1,003-1,17) dla 5 km.
• Linia ojca również „mruga”. W przypadku ciężarnej babci ze strony ojca, powiązania z „surowymi” gęstościami były słabsze; po zważeniu za pomocą RSEI, sygnał został wzmocniony przy 5 km (OR 1,12; 1,02–1,22).
• Wniosek ogólny: Historyczna ekspozycja prenatalna na zanieczyszczenia przemysłowe – zwłaszcza w linii matczynej – wiąże się ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia zaburzeń rozwojowych (w szczególności rozpoznania niedorozwoju umysłowego) u następnego pokolenia.

Dlaczego tak się może stać

Wydaje się to sprzeczne z intuicją: jak dorosłe dziecko może nosić „ślad” ciąży swojej babci? Z biologicznego punktu widzenia najbardziej prawdopodobne są dwie ścieżki. Po pierwsze, epigenetyczne „dostrojenie”: gdy babcia jest w ciąży z córką, powstają komórki rozrodcze tej córki, które po dziesięcioleciach staną się rodzicami – to właśnie tutaj teoretycznie możliwe jest długotrwałe narażenie na toksyczne substancje. Po drugie, kumulacja środowiska: obszary z zanieczyszczeniem przemysłowym często noszą w sobie „krawca” odziedziczonej infrastruktury, stylu życia i podatności na zagrożenia – niektóre zagrożenia mogą kumulować się przez pokolenia. Są to hipotezy, a nie udowodnione łańcuchy przyczynowo-skutkowe, ale są one zgodne z rosnącą literaturą na temat wielopokoleniowych skutków zanieczyszczenia powietrza.

Co nowego wnosi to konkretne badanie?

Autorzy nie mierzyli abstrakcyjnego „smogu”, ale zrekonstruowali historię przemysłu w poszczególnych powiatach: gdzie i kiedy działały fabryki, jak potencjalnie ryzykowna była ich działalność w zależności od rodzaju produkcji (NAICS + RSEI), jak blisko domu mieszkała kobieta w ciąży. Takie „archeologiczne” podejście, nawet obejmujące trzy pokolenia naraz, jest niezwykle rzadkie – zazwyczaj badania ograniczają się do ekspozycji jednej ciąży i współczesnych satelitarnych ocen jakości powietrza. W tym artykule wykazano, że historyczne środowisko przemysłowe pozostawia statystycznie rozpoznawalny ślad u wnuków.

Jak to czytać bez przesady

• To badanie obserwacyjne: wykazano związki, a nie udowodniono związku przyczynowo-skutkowego. Nadal możliwe są czynniki zakłócające (migracja, status społeczno-ekonomiczny rodzin, powiązane źródła zanieczyszczeń).
• Dzieje się tak w stanie Utah, gdzie dostępne są unikatowe rejestry i drzewa genealogiczne; możliwość przenoszenia wyników do innych regionów wymaga przetestowania.
• Wynik - niepełnosprawność intelektualna (NI), czyli konkretne rozpoznanie kliniczne z grupy zaburzeń rozwojowych; wyniki nie dotyczą wszystkich wyników poznawczych na raz.

Co to oznacza dla polityki i rodzin – praktyczne kroki

- Miasta i stany:

• brać pod uwagę historyczne mapy przemysłowe podczas planowania zagospodarowania przestrzennego oraz remediacji gleby i wody, priorytetowo traktując obszary „odziedziczone”;
• wzmocnić nadzór epidemiologiczny i wczesne badania przesiewowe rozwoju dzieci na obszarach o bogatej historii przemysłowej;
• Zintegruj rejestry przedsiębiorstw (D&B/NAICS) z danymi dotyczącymi zdrowia, aby ocenić ryzyko obejmujące wiele pokoleń.

- Opieka zdrowotna i szkoły:

• skierować rodziny z obszarów „przemysłowych” na wczesną ocenę rozwoju i wsparcie (logopedów, terapię zajęciową, indywidualne programy rozwojowe);
• szkolenie pediatrów i edukatorów w zakresie rozpoznawania subtelnych oznak opóźnień i szybkiego udzielania pomocy.

- Rodziny:

• jeśli mieszkasz w pobliżu strefy przemysłowej, dbaj o higienę domową (sprzątanie na mokro, odkurzacz z filtrem HEPA, wentylacja poza godzinami szczytowej emisji), badaj wodę i glebę (jeśli to możliwe);
• W czasie ciąży należy unikać wtórnych źródeł substancji toksycznych (dymu, rozpuszczalników), zasięgnąć porady na temat źródeł metali w pożywieniu (ryby drapieżne itp.).

Ograniczenia i „co dalej” z nauką

Potrzebne są potwierdzenia w niezależnych kohortach i z różnymi zanieczyszczeniami (powietrze, gleba, woda), badania longitudinalne z biomarkerami narażenia/skutku (metylom, zegar epigenetyczny) oraz lepsza rekonstrukcja rzeczywistego narażenia (nie tylko „bliskości rośliny”, ale także zmierzonych emisji). Przydatne byłyby porównania według linii (matczynej vs. ojcowskiej) oraz ocena łącznego wpływu narażenia matczynego i babki, które już w innych badaniach nad wieloma zanieczyszczeniami wskazuje na wyższe ryzyko.

Źródło badań: Grineski SE i in. Wpływ wielu pokoleń na przemysły zanieczyszczające środowisko i zaburzenia rozwojowe. Science of the Total Environment, tom 989, artykuł 179888; ePub 13 czerwca 2025 r.; wydanie drukowane – 10 sierpnia 2025 r. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179888