Dopad průmyslového znečištění na kognitivní zdraví může trvat po generace

V časopise Science of the Total Environment byl publikován vzácný návrh studie: vědci z University of Utah zkoumali, zda vystavení babiček průmyslovému znečištění během těhotenství ovlivňuje riziko mentální retardace (ID) u jejich vnoučat. Autoři s využitím unikátně hlubokých databází Utahu ukázali, že čím vyšší je hustota potenciálně znečišťujících průmyslových podniků v okolí domu těhotné matky babičky z matčiny strany, tím vyšší je pravděpodobnost, že u dítěte bude diagnostikována tato choroba v příští generaci. Práce byla publikována online 13. června 2025 a zahrnuta do čísla časopisu z 10. srpna 2025; univerzita zveřejnila podrobné shrnutí 20. srpna.

Pozadí studie

Intelektuální postižení a další vývojové poruchy nejsou neobvyklé ani „extrémní případy“: Přibližně jedno ze šesti dětí ve Spojených státech má alespoň jednu z těchto diagnostických kategorií a podíl oficiálně diagnostikovaných mentálních postižení v průzkumech NHIS se v letech 2019 až 2021 výrazně lišil. To představuje velkou zátěž pro rodiny, školy a zdravotní péči a důvod, proč se vědci stále více zabývají rolí environmentálních faktorů, od kvality ovzduší až po specifické průmyslové emise.

Souvislost mezi prenatálními znečišťujícími látkami a neurovývojem se v posledním desetiletí obzvláště zesílila. Meta-přehledy a velké kohorty ukazují, že vystavení matek jemným částicím PM2,5 a souvisejícím znečišťujícím látkám během těhotenství je spojeno s horšími kognitivními výsledky u dětí, včetně zvýšeného rizika vývojových poruch; samostatné studie stejné skupiny autorů již spojily měsíční (trimestrální) vystavení PM2,5 s rizikem mentálního postižení. To je biologicky pravděpodobné: znečišťující látky způsobují systémový zánět, oxidační stres a epigenetické přeprogramování programů vývoje mozku.

Klasické studie se však téměř vždy omezují na jednu generaci (matka-dítě). Mezitím se objevují data, že některé efekty jsou schopny „prorazit“ dále – skrze zárodečné buňky budoucích rodičů a epigenetickou paměť. Přehledy klinické epigenetiky a experimentálních modelů popisují, jak chemické látky před početím a během těhotenství zanechávají metylační značky DNA/chromatinu, které procházejí „restartováním“ genomu a jsou spojeny s riziky u potomků. U lidských vzorků je takový design vzácný, takže vícegenerační studie jsou důležitým dalším krokem, který nám umožňuje ověřit, zda se „stopa“ průmyslového prostředí zachovala od babičky k vnoučatům.

Technicky vzato se taková práce opírá o data. Spojené státy poskytují unikátní nástroje pro historickou rekonstrukci průmyslové krajiny: registry podniků s kódy NAICS (co přesně se vyrábělo v blízkosti domova) a screeningový model RSEI Agentury pro ochranu životního prostředí, který shrnuje toxické emise pomocí relativního „skóre rizika“. V kombinaci s longitudinálními rodinnými registry (jako v Utahu) nám to umožňuje propojit adresy bydliště těhotných žen v minulosti se současnými diagnózami jejich vnoučat a posoudit tak nejen „počet továren v okolí“, ale také očekávanou toxikologickou zátěž. Právě tato „archeologie průmyslového prostředí“ vysvětluje hodnotu nové studie.

Jak to bylo studováno: tři generace na mapě

Tým propojil Utahský registr autismu a vývojových poruch s Utahskou populační databází, rodokmenem lékařských a demografických dat zahrnujících desetiletí. Zaměřili se na 6 380 dětí (generace F2) narozených mezi lety 2000 a 2014 ve všech okresech státu. Pro každou babičku (generace F0) autoři rekonstruovali adresu bydliště v době narození dítěte (generace F1) a vypočítali hustotu průmyslových zařízení v okruhu 3 km a 5 km – s využitím historických adresářů Dun & Bradstreet s kódy NAICS. Pro posouzení nejen počtu továren, ale také potenciálního toxikologického profilu byla hustota dodatečně vážena pomocí ukazatelů rizikového screeningu životního prostředí (RSEI). Regresní modely poté porovnaly expozice těchto „babiček“ s přítomností diagnózy autistického postižení u vnoučat.

Hlavní výsledky

• Mateřská linie je nejsilnější. Na každou směrodatnou odchylku +1 v hustotě průmyslových podniků kolem domu těhotné babičky z matčiny strany byla pravděpodobnost infekční choroby u vnuka/vnučky o 12 % vyšší v okruhu 3 km (OR 1,12; 95% CI 1,03–1,22) a o 9 % vyšší v okruhu 5 km (1,09; 1,003–1,19). Při zohlednění „toxicity“ objektů podle RSEI zůstaly odhady podobné: 1,12 (1,04–1,20) pro 3 km a 1,08 (1,003–1,17) pro 5 km.
• Otcova linie také „mrkaje“. U těhotné babičky z otcovy strany byly asociace s „surovými“ hustotami slabší; při vážení pomocí RSEI byl signál zesílen při 5 km (OR 1,12; 1,02–1,22).
• Celkový závěr: Historická prenatální expozice průmyslovému znečištění – zejména v mateřské linii – je spojena se zvýšeným rizikem vývojových poruch (konkrétně diagnózy infekční dysfunkce) v následující generaci.

Proč se to může stát

Zdá se to protiintuitivní: jak může dospělé dítě nést „otisk“ těhotenství své babičky? Biologicky jsou nejpravděpodobnější dvě cesty. Zaprvé, epigenetické „ladění“: když je babička těhotná s dcerou, jsou položeny zárodečné buňky této dcery, která se o desetiletí později stane rodičem – právě zde je teoreticky možná dlouhodobá stopa po toxické expozici. Zadruhé, kumulativní prostředí: oblasti s průmyslovým znečištěním často nesou „krejčí“ zděděné infrastruktury, životního stylu a zranitelností – některá rizika se mohou hromadit po generace. Jedná se o hypotézy, nikoli osvědčené kauzální řetězce, ale jsou v souladu s rostoucí literaturou o vícegeneračních účincích znečištění ovzduší.

Co nového tato konkrétní studie přidává?

Autoři neměřili abstraktní „smog“, ale rekonstruovali průmyslovou historii okresů: kde a kdy fungovaly továrny, jak potenciálně rizikové byly podle typu výroby (NAICS + RSEI), jak blízko domova těhotná žena žila. Takový „archeologický“ přístup, a to i po dobu tří generací najednou, je extrémně vzácný – studie se obvykle omezují na expozici jednoho těhotenství a moderní satelitní hodnocení kvality ovzduší. Zde je ukázáno, že historické průmyslové prostředí zanechává statisticky rozlišitelnou stopu u vnoučat.

Jak tohle číst bez nadsázky

• Jedná se o observační studii: jsou prokázány souvislosti, nikoli kauzalita. Matoucí faktory (migrace, socioekonomický status rodin, související zdroje znečištění) jsou stále možné.
• Toto se děje v Utahu, kde jsou k dispozici unikátní registry a rodokmeny; přenositelnost výsledků do jiných regionů vyžaduje testování.
• Výsledek - mentální postižení (ID), tj. specifická klinická diagnóza ze skupiny vývojových poruch; výsledky se netýkají všech kognitivních výstupů najednou.

Co to znamená pro politiku a rodiny – praktické kroky

- Města a státy:

• zohledňovat historické průmyslové mapy při územním plánování, sanaci půdy a vody s prioritou pro „zděděné“ oblasti;
• posílit epidemiologický dohled a včasný screening vývoje dítěte v oblastech s hustou průmyslovou historií;
• Integrace obchodních registrů (D&B/NAICS) se zdravotními údaji za účelem posouzení vícegeneračních rizik.

- Zdravotnictví a školy:

• doporučit rodiny z „průmyslových“ oblastí k včasnému vývojovému vyšetření a podpoře (logopedie, ergoterapii, individuální rozvojové programy);
• školit pediatry a pedagogy, aby rozpoznali jemné známky zpoždění a rychle poskytli pomoc.

- Rodiny:

• Pokud žijete v blízkosti průmyslové oblasti, dodržujte dobrou hygienu v domácnosti (mokré čištění, vysavač s HEPA filtrem, větrání mimo špičku), testujte vodu a půdu (pokud je to možné).
• Během těhotenství se vyhýbejte sekundárním zdrojům toxických látek (kouř, rozpouštědla), poraďte se o zdrojích kovů v potravě (dravé ryby atd.).

Omezení a „co bude dál“ pro vědu

Jsou nutná potvrzení v nezávislých kohortách a s různými znečišťujícími látkami (ovzduší, půda, voda), longitudinální návrhy s biomarkery expozice/účinku (methylom, epigenetické hodiny) a lepší rekonstrukce skutečné expozice (nejen „blízkost rostliny“, ale také naměřené emise). Užitečné by bylo srovnání podle linie (mateřská vs. otcovská) a posouzení kombinovaného účinku expozice matky a babičky, které již v jiných studiích mnoha znečišťujících látek přináší vyšší rizika.

Zdroj výzkumu: Grineski SE a kol. Vícegenerační dopady na znečišťující průmysl a vývojová postižení. Science of the Total Environment, svazek 989, článek 179888; ePub 13. června 2025; tištěná verze - 10. srpna 2025. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179888