В недавнем исследовании, опубликованном в Журнале аллергии и клинической иммунологии , исследователи оценили влияние пренатального воздействия загрязнения воздуха на иммунные нарушения. 

Имеются данные о том, что длительное воздействие загрязненного воздуха в раннем возрасте неблагоприятно влияет на респираторное здоровье детей и увеличивает риск развития астмы в детском возрасте. Кроме того, наблюдалась связь между твердыми частицами диаметром менее 2,5 и менее 10 мкм (PM2,5 и PM10), а также двуокисью азота (NO2) с респираторными заболеваниями у лиц в возрасте от четырех до семи лет. Однако механизмы, участвующие в этих ассоциациях, до сих пор неясны.

Исследование: внутриутробное воздействие загрязненного атмосферного воздуха связано с иммунными нарушениями в раннем возрасте . Кредит изображения: JPC-PROD / Shutterstock

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи изучили потенциальные механизмы, участвующие в проявлении аллергии и астмы в детстве из-за пренатального воздействия загрязненного воздуха.

Когортное исследование COPSAC2010 включает предполагаемую когорту матери и ребенка из 700 детей, рожденных женщинами, проживающими в Зеландии, Дания, с началом регистрации на 24-й неделе беременности. Во время беременности исследование включало рандомизированные вмешательства с высокими дозами витамина D и рыбьего жира.

Команда связала данные, полученные COPSAC, с историей домашних адресов матери и ребенка на индивидуальном уровне, записанной с момента зачатия до самого последнего дня последующего наблюдения, включая даты переезда, эмиграции, иммиграции и смерти. Эти данные были получены с использованием уникальных личных идентификационных номеров, присвоенных датской системой регистрации актов гражданского состояния. Концентрации атмосферных PM2,5, PM10 и NO2 моделировались для каждого адреса проживания. Оперативная модель загрязнения улиц (OSPM®) использовалась для расчета локального воздействия дорожного движения на уровне улицы.

Nature's Way, Chlorofresh, концентрированный хлорофилл, 90 мягких таблеток

Кроме того, был рассчитан вклад дальнего переноса и регионального фона в результате неместных источников. Команда оценила взвешенное по времени среднее значение для каждого участника от зачатия до рождения (пренатальное воздействие), от рождения до точки отбора проб метилирования дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНКм) (общее постнатальное воздействие) и в течение года, предшествующего точке отбора проб в возрасте шести лет. Кроме того, исследователи оценили три характеристики краткосрочного воздействия: первые четыре недели жизни (первые четыре недели после рождения), первые шесть месяцев жизни (первые шесть месяцев после рождения) и месяц до шестилетнего возраста. .

Для измерения иммунных медиаторов дыхательных путей были получены образцы жидкости слизистой оболочки носа с использованием синтетической абсорбирующей матрицы в возрасте четырех недель и шести лет. Через шесть месяцев маркеры воспаления в крови измеряли с помощью высокочувствительных иммуноанализов, основанных на электрохемилюминесценции. Кроме того, в возрасте шести лет в респираторном эпителии измеряли метилирование ДНК и экспрессию генов.

Полученные результаты

Пренатальные средние значения (IQR) для атмосферного NO2 составили 18,8 мкг/м 3 , PM25 – 10,1 мкг/м 3 , а PM10 – 15,3 мкг/м 3 . Между загрязняющими веществами существовала значительная положительная связь, особенно между пренатальным воздействием PM10 и PM25. Взаимосвязь между урбанизацией при рождении и пренатальным воздействием PM10, PM25 и NO2 была низкой и умеренной. В возрасте шести лет у 22,4% детей в какой-то момент жизни была астма, у 23,7% была сенсибилизация к ингаляционным аллергенам, у 7,4% в то время была астма, у 6,7% был аллергический ринит.

При повышенных уровнях интерлейкина-8 (ИЛ-8) и сниженных уровнях ИЛ-1 во всех компонентах загрязнения воздуха пренатальное воздействие загрязнения воздуха в значительной степени коррелировало с маркерами системного воспаления, обнаруженными в крови в возрасте шести месяцев. Кроме того, повышенное воздействие NO2 было связано со снижением уровня IL-6. После учета урбанизации эти соотношения в основном остались без изменений. Системный иммунологический «отпечаток пальца» пренатального загрязнения воздуха в раннем возрасте был тесно связан с повышенным риском астмы в возрасте шести лет, но не с аллергической сенсибилизацией или ринитом.

Иммунные медиаторы слизистой оболочки носа в возрасте шести лет достоверно не коррелировали с пренатальным воздействием загрязненного воздуха. После того, как были приняты во внимание многочисленные тесты, также не было убедительных связей между постнатальным воздействием загрязнения воздуха и уровнями иммунных медиаторов в шести случаях. Этот вывод был также последовательным, когда окно воздействия было ограничено годом до того, как был взят образец в возрасте шести лет.

В клетках носового эпителия у шестилетних детей команда обнаружила корреляцию между пренатальным воздействием загрязнения воздуха и экспрессией генов. Примечательно, что после корректировки коэффициента ложных открытий (FDR) на 5% более высокое пренатальное воздействие NO2 привело к увеличению экспрессии AKAP9. Используя FDR 15%, было замечено, что воздействие большего количества PM2,5 было связано с более высокой экспрессией CCL2 и более низкой экспрессией RP11-420K14. С другой стороны, пренатальное воздействие PM10 было связано с более низкой экспрессией LINC00644 и RP11-420K14. Постнатальное воздействие загрязнения воздуха, четырехнедельный отпечаток иммунного медиатора слизистой оболочки носа и экспрессия генов не показали каких-либо существенных взаимосвязей.

Несмотря на то, что направление связи увеличивалось с увеличением воздействия по всем конечным точкам заболевания, за исключением аллергического ринита и ТЧ, не было обнаружено статистически значимых прямых корреляций между пренатальным воздействием загрязнения воздуха и конечными точками астмы и аллергии в возрасте шести лет. Однако после того, как было принято во внимание воздействие загрязнения воздуха после родов, команда обнаружила номинально значимую корреляцию между NO2 и аллергической сенсибилизацией.

В целом результаты исследования выявили связь между пренатальным воздействием загрязнения атмосферного воздуха, особенно NO2, PM2,5 и PM10, и иммунологическим профилем дыхательных путей в раннем возрасте, который был связан с более поздним возникновением аллергических заболеваний дыхательных путей.