Kokkupuude soojuse ja külma suhtes varases eas võib mõjutada aju valge aine arengut

Rohkem kui 2000 eelpuberteediealise lapse aju skaneerimine on näidanud, et varajane kokkupuude kuumuse ja külmaga võib avaldada pikaajalist mõju aju valgeaine mikrostruktuurile, eriti vaestes piirkondades elavatel inimestel. Ajakirjas Nature Climate Change avaldatud uuring rõhutab loodete ja laste haavatavust äärmuslike temperatuuride suhtes. Uuringut juhtis Barcelona Globaalse Tervise Instituut (ISGlobal).

Praeguses kliimakriisis tekitab äärmuslike temperatuuride mõju inimeste tervisele teadusringkondadele ja ühiskonnale suurt muret. Lapsed on temperatuurimuutuste suhtes eriti haavatavad, kuna nende termoregulatsiooni mehhanismid on ebaküpsed.

„Me teame, et loote ja laste arenev aju on eriti vastuvõtlik keskkonnamõjudele ning on olemas esialgseid tõendeid selle kohta, et külma ja kuumaga kokkupuude võib mõjutada laste ja noorukite vaimset heaolu ja kognitiivseid võimeid,“ ütleb Monika Guxens, ISGlobali, Erasmuse MC ja CIBERESPi teadur. „Siiski on vähe uuringuid, mis hindavad nende mõjude tagajärjel tekkivaid võimalikke muutusi aju struktuuris,“ lisab ta.

Selles uuringus uuris Guxensi meeskond eelpuberteedi-eelsete laste aju valgeaine struktuuri, et teha kindlaks külma ja kuuma suhtes haavatavuse perioodid varases elus. Analüüs hõlmas 2681 last Rotterdamis toimunud Generation R uuringust, kellele tehti magnetresonantstomograafia (MRI) skaneering vanuses 9–12 aastat. MRI protokolli abil hinnati aju aktiivsust, mõõtes vee difusiooni hulka ja suunda aju valgeaines.

Vanemates ajudes voolab vesi rohkem ühes suunas kui kõigis suundades, mille tulemuseks on madalamad väärtused markeril nimega keskmine difusioon ja kõrgemad väärtused markeril nimega fraktsionaalne anisotroopia. Uurimisrühm kasutas täiustatud statistilist lähenemisviisi, et hinnata iga osaleja kokkupuudet keskmise kuutemperatuuriga viljastumisest kuni 8. eluaastani ja selle mõju neile MRI parameetritele (keskmine difusioon ja fraktsionaalne anisotroopia), mõõdetuna vanuses 9–12.

Vastuvõtlikkuse periood raseduse ja kolme aasta vahel

Tulemused näitasid, et külmaga kokkupuude raseduse ja esimese eluaasta ajal ning kuumaga kokkupuude sünnist kuni 3. eluaastani olid seotud suurema keskmise difusiooniga prepuberteedieas, mis viitab aeglasemale valgeaine küpsemisele. Siin defineeritakse külma ja kuuma kui temperatuure huvipakkuva piirkonna temperatuurijaotuse alumises ja ülemises otsas.

„Valge aine kiud vastutavad aju eri piirkondade ühendamise eest, võimaldades neil omavahel suhelda. Valge aine arenedes muutub see suhtlus kiiremaks ja tõhusamaks. Meie uuring on nagu hetktõmmis teatud ajahetkel ja sellel pildil näeme, et külma ja kuumaga rohkem kokku puutunud osalejatel on erinevusi parameetris – keskmises difusioonis –, mis on seotud valge aine küpsemise madalama tasemega,“ selgitab Laura Granes, IDIBELLi ja ISGlobali teadur ning uuringu esimene autor.

"Varasemates uuringutes on selle parameetri muutusi seostatud kognitiivse funktsiooni halvenemise ja mõnede vaimse tervise probleemidega," lisab ta.

„Suurimad muutused ühenduvusparameetrites on täheldatud esimestel eluaastatel,“ ütleb uuringu kaasautor Carles Soriano IDIBELList, UB-st ja CIBERSAMist. „Meie tulemused näitavad, et just sellel kiire aju arengu perioodil võib külma ja kuumaga kokkupuude avaldada pikaajalist mõju valgeaine mikrostruktuurile.“

Varase temperatuuriga kokkupuute ja 9–12-aastaste laste fraktsionaalse anisotroopia vahel seost ei leitud. Autorid pakuvad välja võimaliku seletuse, et need kaks parameetrit peegeldavad erinevaid mikrostruktuurilisi muutusi ja et keskmine difusioonivõime võib olla valgeaine küpsemise usaldusväärsem näitaja kui fraktsionaalne anisotroopia.

Vaestest peredest pärit lapsed on suuremas ohus

Sotsiaalmajanduslike tingimuste järgi stratifitseeritud analüüs näitas, et vaestes piirkondades elavad lapsed olid külma ja kuuma suhtes haavatavamad. Nendel lastel olid külma ja kuuma suhtes vastuvõtlikumad aknad, mis olid sarnased kogu kohordi omadega, kuid need algasid varem. Need erinevused võivad olla seotud elutingimuste ja energiavaesusega.

Üks oluline mehhanism, mis võib selgitada ümbritseva õhu temperatuuri mõju neuroloogilisele arengule, võib olla unekvaliteedi halvenemine. Teiste võimalike mehhanismide hulka kuuluvad platsenta funktsiooni häirumine, hormonaalse telje aktiveerumine, mis viib kortisooli tootmise suurenemiseni, või põletikulised protsessid.

„Meie tulemused aitavad juhtida tähelepanu loodete ja laste haavatavusele muutuvate temperatuuride suhtes,“ ütleb Guxens. Need tulemused rõhutavad ka vajadust rahvatervise strateegiate järele, et kaitsta kõige haavatavamaid kogukondi ähvardava kliimakatastroofi ees.