Kajian Tikus Menghubungkan Pencemaran Udara dengan Autisme, Skizofrenia

Satu penyelidikan baru menerangkan bagaimana otak tikus rosak akibat terdedah kepada pencemaran udara pada awal kehidupan.

Kerosakan otak merangkumi pembesaran bahagian otak yang dilihat pada manusia yang menghidap autisme dan skizofrenia.

Kajian ini diterbitkan dalam jurnal Perspektif Kesihatan Alam Sekitar.

Seperti pada autisme dan skizofrenia, perubahannya berlaku pada lelaki. Tikus juga menunjukkan prestasi buruk dalam ujian memori jangka pendek, kemampuan belajar, dan impulsif.

Penemuan baru ini selaras dengan beberapa kajian baru-baru ini yang menunjukkan hubungan antara pencemaran udara dan autisme pada kanak-kanak.

Terutama, kajian 2013 di JAMA Psikiatri melaporkan bahawa kanak-kanak yang tinggal di kawasan dengan tahap pencemaran udara yang berkaitan dengan lalu lintas pada tahun pertama kehidupan mereka tiga kali lebih mungkin mengalami autisme.

"Penemuan kami menambah bukti yang semakin meningkat bahawa pencemaran udara mungkin berperanan dalam autisme, serta gangguan saraf yang lain," kata Deborah Cory-Slechta, Ph.D., profesor perubatan alam sekitar di University of Rochester dan pengarang utama kajian.

Dalam tiga set eksperimen, Cory-Slechta dan rakan-rakannya mendedahkan tikus pada tahap pencemaran udara yang biasanya terdapat di bandar-bandar A.S. pada waktu sibuk.

Pendedahan dilakukan pada dua minggu pertama setelah kelahiran, masa kritikal dalam perkembangan otak. Tikus terkena udara tercemar selama empat jam setiap hari selama dua tempoh empat hari.

Dalam satu kumpulan tikus, otak diperiksa 24 jam setelah pendedahan pencemaran terakhir. Pada semua tikus tersebut, radang berleluasa di seluruh otak, dan ventrikel lateral - ruang di setiap sisi otak yang berisi cairan serebrospinal - diperbesar dua hingga tiga kali ukuran normalnya.

"Ketika kami melihat dengan dekat ventrikel, kami dapat melihat bahawa benda putih yang biasanya mengelilinginya belum berkembang sepenuhnya," kata Cory-Slechta.

"Tampaknya keradangan telah merosakkan sel-sel otak dan mencegah kawasan otak berkembang, dan ventrikel hanya berkembang untuk mengisi ruang."

Masalahnya juga diperhatikan pada kumpulan tikus kedua 40 hari selepas pendedahan dan dalam kumpulan lain 270 hari selepas pendedahan, yang menunjukkan bahawa kerosakan pada otak adalah kekal.

Otak tikus di ketiga-tiga kumpulan juga mengalami peningkatan kadar glutamat, neurotransmitter, yang juga terlihat pada manusia dengan autisme dan skizofrenia.

Sebilangan besar pencemaran udara terdiri terutamanya dari zarah karbon yang dihasilkan ketika bahan bakar dibakar oleh loji janakuasa, kilang, dan kereta. Selama beberapa dekad, penyelidikan mengenai kesan kesihatan pencemaran udara memfokuskan pada bahagian tubuh di mana kesannya paling jelas - paru-paru.

Penyelidikan itu mula menunjukkan bahawa zarah-zarah bersaiz berbeza menghasilkan kesan yang berbeza. Zarah-zarah yang lebih besar, yang diatur oleh Badan Perlindungan Alam Sekitar (EPA), sebenarnya paling tidak berbahaya kerana batuk dan dikeluarkan.

Tetapi banyak penyelidik percaya bahawa zarah-zarah yang lebih kecil yang dikenali sebagai zarah ultrafine - yang tidak diatur oleh EPA - lebih berbahaya, kerana cukup kecil untuk bergerak jauh ke dalam paru-paru dan diserap ke dalam aliran darah, di mana mereka dapat menghasilkan kesan toksik di seluruh badan.

Anggapan itu mendorong Cory-Slechta untuk merancang satu set eksperimen yang akan menunjukkan sama ada zarah-zarah ultrafine mempunyai kesan yang merosakkan pada otak, dan jika demikian, untuk menunjukkan mekanisme yang menyebabkannya menimbulkan bahaya. Kajian ini adalah karya ilmiah pertama yang melakukan kedua-duanya.

"Saya rasa penemuan ini akan menimbulkan persoalan baru mengenai apakah standard peraturan semasa untuk kualiti udara cukup untuk melindungi anak-anak kita," kata Cory-Slechta.

Sumber: Pusat Perubatan Universiti Rochester