Агаарын бохирдол нь хүний төв мэдрэлийн тогтолцоонд үзүүлэх нөлөө

Түлхүүр үг: Агаарын бохирдол, мэдрэлийн тогтолцоо, танин мэдэхүй

Үндэслэл

Дэлхийн эрүүл мэндийн байгууллага (ДЭМБ)-ын 2024 онд гаргасан тайланд агаарын бохирдол нь мэдрэлийн тогтолцооны эмгэгүүд, тэр дундаа танин мэдэхүйн чадвар буурах, Альцгеймерийн өвчин зэрэгтэй холбоотой болохыг дурдсан[13]. 2025 онд ДЭМБ-ын Ерөнхий захирлын тайланд агаарын бохирдлын эрүүл мэндэд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг бууруулах дэлхийн хариу арга хэмжээний шинэчилсэн төлөвлөгөөг танилцуулсан бөгөөд үүнд мэдрэлийн тогтолцооны эмгэгүүдийг судлах, урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг багтаасан байна. Агаарын бохирдол нь байгаль орчинд тулгамдсан асуудал болсон хэвээр байна. Тоосонцор (PM), озон (O₃), азотын давхар исэл (NO₂), хүхрийн давхар исэл (SO₂), нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO), хүнд металлууд зэрэг хорт бодисууд агаарын бохирдлыг бүрдүүлж, хүний бие махбодь, ялангуяа мэдрэлийн тогтолцоонд шууд болон дам нөлөө үзүүлдэг. Энэхүү өгүүлэгд агаарын бохирдол мэдрэлийн тогтолцоонд хэрхэн нөлөөлж буйг судалгаанд суурилан тайлбарлан дүгнэж бичсэн болно.

Зорилго

Агаарын бохирдол нь хүний төв мэдрэлийн тогтолцоонд үзүүлэх нөлөөлөл, ялангуяа мэдрэлийн үрэвсэл болон танин мэдэхүйн өөрчлөлттэй холбоотой механизмуудыг нэгтгэн дүгнэх

Материал арга зүй

Энэхүү өгүүлэлд агаарын бохирдол (PM2.5, PM10) нь хүний төв мэдрэлийн тогтолцоонд үзүүлэх нөлөөллийг тоймлон судлах зорилгоор 2008-2024 оны хооронд хэвлэгдсэн олон улсын судалгаануудыг шалгаруулж, үнэлгээ хийсэн. Өгүүллүүдийг PubMed, Scopus, ScienceDirect мэдээллийн сангаас дараах түлхүүр үгсээр хайсан: “air pollution,” “neuroinflammation,” “brain development,” “cognitive decline.” Шалгуурт тэнцсэн өгүүллүүдээс судалгааны зорилго, арга зүй, үр дүн, дүгнэлтийг нэгтгэн дүгнэж харьцуулсан.

Үр дүн

Агаарт агуулагдах бохирдол нь тархинд  нэвтрэн орохдоо амьсгалын замаар хамрын хөндийгөөр дамжин цусны урсгал, үрэвслийн хариу урвалаар дамжин мэдрэлийн эсүүдэд нөлөөлдөг. Үүний улмаас нейроны гэмтэл, микроглиа ба астроцитуудын идэвхжил, исэлдэлтийн стресс, молекул түвшний уургийн эвдрэл зэрэг өөрчлөлт илэрдэг. Нарийн ширхэгт тоосонцор (PM2.5) нь тархинд хүрч, танин мэдэхүйн сулрал, сэтгэлзүйн хямрал, хөдөлгөөнд нөлөөлдөг мэдрэлийн эмгэг (паркинсон) танин мэдэхүйн үйл ажиллагаа, санах ойд нөлөөлдөг мэдрэлийн эмгэг (альцгеймер) зэрэг эмгэг өөрчлөлтүүд үүсгэх боломжтойг судалгаанууд харуулж байна. Жирэмсэн эх, хүүхэд, өндөр настан, орлого багатай бүлгийн хүмүүс уг эмгэгүүдэд өртөх хамгийн их эрсдэлтэй байдгийг нотлогдсон.

1. Тархинд нэвтрэх механизм ба эсийн түвшний нөлөөлөл

Агаар дахь нарийн ширхэгт тоосонцор нь амьсгалын замаар хүний биед нэвтэрч, уушгины цоргоноос цусны эргэлтэд ордог. Улмаар эдгээр тоосонцор нь үнэрлэх мэдрэлийн хучуур эд, тархийг гаднын нөлөөллөөс хамгаалдаг хамгаалалтын бүрхүүлээр дамжин тархинд хүрдэг. Энэ үйл явц нь тархины нейрон эсүүдэд үрэвсэл, митохондрийн гэмтэл, исэлдэлтийн стресс үүсгэдэг. Campbell нарын судалгаагаар хулганын тархинд PM2.5 нэвтрэхэд микроглиа идэвхжиж, үрэвслийн медиаторууд (IL-6, TNF-α) огцом нэмэгдэж байжээ[7].

2. MRI болон PET дүрс оношилгоогоор нотлогдсон өөрчлөлтүүд

Орчин үеийн дүрс оношилгооны аргуудын тусламжтайгаар агаарын бохирдлын тархинд үзүүлэх нөлөөг шууд харуулах боломжтой болсон. Мехикогийн хүүхдүүдийн тархинд MRI судалгаагаар духны хэсгийн цагаан бодисын өөрчлөлт, PET дүрс оношилгоогоор альцгеймер өвчний маркер болох β-амилоид хуримтлагдсан байдал илэрсэн[1]. Peterson нарын судалгаагаар жирэмсэн эхчүүдийн хүүхдүүдэд духны хэсгийн эзлэхүүн буурч, оюуны чадавх (IQ) оноо багасаж байсан[9].

3. Хүүхдийн хөгжил болон сэтгэл зүйд үзүүлэх нөлөө

PM2.5 болон NO₂ агаар бохирдуулагч нь хүүхдийн мэдрэлийн тогтолцоонд онцгой сөрөг нөлөөтэй. Suglia нарын хийсэн АНУ-ын судалгаагаар бохирдол ихтэй орчинд өссөн хүүхдүүдийн дунд анхаарал төвлөрөл муудах, хэт хөдөлгөөнт байдал, сурлагын хоцрогдол нь элбэг байсан[11]. Yolton нарын бүтээлд агаарын бохирдол өндөр нутаг дэвсгэрт амьдардаг хүүхдүүд нь гиппокамп дахь серотонин, допамины тэнцвэрийг алдагдуулдгийг тогтоосон[14]. Энэ нь хүүхдүүдэд аз жаргалгүй, тайван бус мэдрэмжийг төрүүлдэг[15].

4. Жирэмсний үеийн өртөлт ба ургийн тархины хөгжил

Perera нарын судалгаагаар PAH буюу полициклик ароматик нэгдэлд өндөр өртсөн жирэмсэн эмэгтэйчүүдийн урагт ДНХ-ийн эпигенетик өөрчлөлт, теломерийн богиносох, тархины хөгжил удаашрах зэрэг эмгэгүүд ажиглагджээ[8]. Bové нарын судалгаанд жирэмсний явцад PM2.5-тай орчинд амьдарсан эхчүүдийн нярайд миелин үүсэх үйл явц саатсан нь сэтгэн бодох чадварт шууд нөлөөлж болохыг харуулсан[2].

5. Ахмад настнууд ба нейродегенератив эрсдэл

Ахмад насныхан агаарын бохирдолд илүү мэдрэмтгий байдаг. Weuve нарын 70-аас дээш насны эмэгтэйчүүдэд хийсэн судалгаагаар PM2.5-д өртсөн бүлэгт танин мэдэхүйн бууралт, ой санамжийн сулрал илүүтэй ажиглагдсан[12]. Cacciottolo нарын судалгаанд агаарын бохирдолд өртсөн эмэгтэйчүүд болон хулганад β-амилоид хуримтлал, глутатион дутагдал, NF-κB-ийн идэвхжил нэмэгдсэн нь альцгеймер өвчний эрсдэлтэй холбоотойг харуулсан[5].

6. Химийн ба биохимийн үзүүлэлтүүд

Агаарын бохирдол нь стрессийн даавар болох кортизолын түвшин нэмэгдэж, биеийн дархлааны хариу урвалыг идэвхжүүлдэг. Brockmeyer болон D’Angiulli нарын судалгаагаар бохирдолд өртсөн хүмүүсийн бие дэх стрессийн хариу урвал идэвхжиж, зан төлөв, сэтгэл хөдлөлд нөлөөлдөг[3]. Chen нарын судалгаагаар дизель хөдөлгүүрээс гарсан утааны тоосонцор нь TLR4 болон NF-κB замуудыг идэвхжүүлж, микроглиа, астроцит эсүүдийн үрэвслийг өдөөдөг[6].

Хэлцэмж

Агаарын бохирдол нь зөвхөн хүрээлэн буй орчны бохирдлын асуудал биш, харин олон талт нийгмийн болон эрүүл мэндийн ноцтой үр дагавартай, системийн түвшний сорилт болж байна. Сүүлийн арван жилийн судалгаанууд агаарын бохирдол, тэр дундаа нарийн ширхэгт тоосонцор (PM2.5), азотын давхар исэл (NO₂), полициклик ароматик нэгдэл (PAH) зэрэг бохирдуулагчид нь хүний төв мэдрэлийн тогтолцоонд шууд болон шууд бусаар нөлөөлж болохыг нотолж байна[2,5]. Энэ өгүүлэлд дурдсан судалгаанууд нь агаарын бохирдол мэдрэлийн эсүүдийг гэмтээх, нейро үрэвсэл үүсгэх, танин мэдэхүйн болон сэтгэл зүйн доройтол бий болгож болохыг нотолж байна.

Агаарын бохирдол тархинд нэвтрэхдээ хэд хэдэн замаар нөлөөлдөг. Үүнд хамгийн түгээмэл зам бол хамрын хөндийн мэдрэлийн хучуур эд болон тархины хамгаалалтын бүрхүүл (blood-brain barrier - BBB)-ийн нэвтрэх чадвар алдагдах явдал юм[1,3]. Үүний үр дүнд төв мэдрэлийн тогтолцоонд үрэвсэл бий болж, микроглиа ба астроцитууд хэт идэвхжиж, TNF-α, IL-6, COX-2 зэрэг үрэвслийн цитокинууд ихээр ялгарч эхэлдэг[7,5]. Эдгээр биохимийн өөрчлөлт нь мэдрэлийн эсийн синапсын холбоосыг сулруулж, улмаар нейроапоптоз буюу мэдрэлийн эсийн үхэлд хүргэдэг. Энэ процесс нь нейродегенератив өвчний эмгэг жамын үндэс болдог бөгөөд альцгеймер, паркинсон зэрэг эмгэгүүдийн эхлэл байх боломжтойг судалгаагаар харуулсан[1,5].

Мөн агаарын бохирдол сэтгэл зүйн тогтвортой байдалд нөлөөлөх замаар сэтгэл гутрал, түгшүүр, анхаарал төвлөрөл муудах, сэтгэл хөдлөлийн савлалт зэрэг олон төрлийн сэтгэцийн эмгэг үүсгэж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй[7,6]. Энэ нь допамин, серотонин зэрэг нейромедиаторуудын нийлэгжилт, задралд нөлөөлж, сэтгэл санааг зохицуулах тархины механизмуудыг алдагдуулж байгаатай холбоотой юм. Судалгаанд дурдсанаар PM2.5 болон NO₂-д байнга өртдөг хүмүүсийн дунд сэтгэл гутралын оношлогдож 1.4–2 дахин их байгаа нь энэхүү хамаарлыг нотолж байна[14].

Хүн амын дундаас жирэмсэн эх, ураг, бага насны хүүхэд, ахмад настнууд болон амьжиргааны түвшин доогуур бүлгийнхэн хамгийн эмзэг өртөгчид юм. Жирэмсний эхэн үед бохирдолд өртөх нь ургийн тархины хөгжилд саад болж, миелинжих процесс удааширч, нейроны синапсын холбоос бүрэн бүрэлдэхгүй байх магадлалыг нэмэгдүүлдэг[2,8]. Энэ нь сэтгэн бодох, хэл ярианы хөгжил, хөдөлгөөний зохицуулалт зэрэг чухал үйл ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлнө. Хүүхдүүдийн хувьд IQ буурах, хэт хөдөлгөөнт байдал, анхаарал төвлөрөл муудах, суралцах чадварын хомсдол зэрэг сөрөг үр дагавар ажиглагддаг[4,11]. Ахмад настнуудын хувьд цагаан бодисын алдагдал, гиппокампийн үйл ажиллагаа буурах, богино хугацааны ой санамжийн алдагдал зэрэг танин мэдэхүйн доройтолд хүргэдэг[10,12].

Дүгнэлт

Судалгааны гол үр дүнгээс харахад агаарын бохирдол нь төв мэдрэлийн тогтолцооны эмгэгүүдийн эрсдэлийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж байгаа нь нийгмийн эрүүл мэндийн анхаарал татахуйц асуудал мөн болох нь тогтоогдсон. Үүний цаана зөвхөн эрүүл мэндийн зардал нэмэгдэх төдий бус, хөдөлмөрийн чадвар, боловсролын түвшин, эдийн засгийн байдалд доройтол авчирч буйг онцлох хэрэгтэй. Хүүхдүүдийн сурлагын амжилт буурах, өсвөр насны сэтгэцийн тогтворгүй байдал нэмэгдэх, ахмад насныхны асаргаа шаардлагатай байдал нэмэгдэх нь нийгэм, эдийн засгийн хөгжлийн эсрэг хүчтэй саад болж байна.

Дүгнэж хэлэхэд, агаарын бохирдлын төв мэдрэлийн тогтолцоонд үзүүлэх нөлөө нь урт хугацаанд хүний танин мэдэхүйн чадамж, сэтгэцийн тогтвортой байдал, оюуны чадамжид сөргөөр нөлөөлдөг нь тодорхой боллоо. Иймд энэхүү нөлөөллийг олон нийтэд ойлгуулах, төрийн бодлого боловсруулах, урьдчилан сэргийлэх эрсдэлд суурилсан хариу арга хэмжээг нэн даруй авч хэрэгжүүлэх нь нийгмийн тогтвортой хөгжил, хүний капиталын хамгаалалд стратегийн ач холбогдолтой юм.                                                

Энэхүү судалгааны хязгаарлалт нь үр дүнг ерөнхийлөх боломжийг хязгаарлаж байгаа тул цаашид уг судалгааг өргөжүүлэн судлах хэрэгтэй. Иймд цаашид хэрэгжүүлэх бодлогын түвшний анхаарал дараах чиглэлд төвлөрөх шаардлагатай байна.

-       Агаарын бохирдлын эх үүсвэрийг тодорхойлж, үйлдвэрлэл, тээвэр, гэр хорооллын халаалт зэрэг салбарт технологи инновацийг нэвтрүүлж, стандартыг чангатгах хэрэгтэй;

-       Хүн амын эрүүл мэндэд нөлөөлөх эрсдэлд суурилсан мониторинг, эрт илрүүлэлт, оношилгооны систем нэвтрүүлэх шаардлагатай;

-       Нийгмийн эмзэг бүлгийн эрүүл мэндийн хамгааллыг сайжруулахад чиглэсэн хөтөлбөр, сургалт, орчны эрүүл ахуйн нөхцөлийг сайжруулах бодлогыг боловсронгуй болгох шаардлагатай.

Мөн боловсрол, олон нийтийн мэдээллийн хэрэгслээр дамжуулан агаарын бохирдлын эрүүл мэндэд үзүүлэх олон төрлийн хор уршгийг нийтээр ойлгуулах боловсролын хөтөлбөр зайлшгүй хэрэгтэй байна.

Ном зүй

1.         Block ML, Calderón-Garcidueñas L. Air pollution: mechanisms of neuroinflammation and CNS disease. Trends Neurosci. 2009;32(9):506–16. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0166223609001283

2.         Bové H, Bongaerts E, Slenders E, Bijnens EM, Saenen ND, Gyselaers W, et al. Ambient black carbon particles reach the fetal side of human placenta. Nat Commun. 2019;10(1):3866. Available from: https://www.researchgate.net/publication/335873596

3.         Brockmeyer S, D’Angiulli A. How air pollution alters brain development: The role of neuroinflammation. Transl Neurosci. 2016;7(1):24–30. Available from: https://www.researchgate.net/publication/299999970

4.         Calderón-Garcidueñas L, Mora-Tiscareño A, Ontiveros E, Gómez-Garza G, Barragán-Mejía G, Broadway J, et al. Air pollution, cognitive deficits and brain abnormalities: a pilot study with children and dogs. Brain Cogn. 2008;68(2):117–27. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0278262608001747

5.         Cacciottolo M, Wang X, Driscoll I, Woodward N, Saffari A, Reyes J, et al. Particulate air pollutants, APOE alleles and their contributions to cognitive impairment in older women and to amyloidogenesis in experimental models. Transl Psychiatry. 2017;7(1):e1022. Available from: https://www.nature.com/articles/tp2016280.pdf

6.         Chen JC, Schwartz J. Neurobehavioral effects of ambient air pollution on cognitive performance in US adults. Neurotoxicology. 2009;30(2):231–9. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0161813X08002428

7.         Fonken LK, Xu X, Weil ZM, Chen G, Sun Q, Rajagopalan S, et al. Air pollution impairs cognition, provokes depressive-like behaviors and alters hippocampal cytokine expression and morphology. Mol Psychiatry. 2011;16(10):987–95. Available from: https://www.nature.com/articles/mp201176

8.         Perera FP, Tang D, Wang S, Vishnevetsky J, Zhang B, Diaz D, et al. Prenatal exposure to air pollution, maternal psychological distress, and child behavior. Pediatrics. 2009;124(5):e953–60 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19858149/

9.         Peterson BS, Rauh VA, Bansal R, Hao X, Toth Z, Nati G, et al. Effects of prenatal exposure to air pollutants on brain structure in children. JAMA Pediatr. 2015;169(12):1162–70. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26562626/

10.       Power MC, Adar SD, Yanosky JD, Weuve J. Exposure to air pollution as a potential contributor to cognitive function, cognitive decline, brain imaging, and dementia: A systematic review of epidemiologic research. Neurotoxicology. 2016;56:235–53. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0161813X16300756

11.       Suglia SF, Gryparis A, Wright RO, Schwartz J, Wright RJ. Association of black carbon with cognition among children in a prospective birth cohort study. Am J Epidemiol. 2008;167(3):280–6. Available from: https://academic.oup.com/aje/article-abstract/167/3/280/132182

12.       Weuve J, Puett RC, Schwartz J, Yanosky JD, Laden F, Grodstein F. Exposure to particulate air pollution and cognitive decline in older women. Arch Intern Med. 2012;172(3):219–27. Available from: https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/1108673

13.       World Health Organization. What are health consequences of air pollution on populations? 2024 Jun 25. Available from: https://www.who.int/news/item/25-06-2024-what-are-health-consequences-of-air-pollution-on-populations

14.       Guxens M, Sunyer J. A review of epidemiological studies on neuropsychological effects of air pollution. Curr Opin Pediatr. 2019;31(2):262–9. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30925441/

15.       Bové H, Lefebvre W, Nawrot TS. Global assessment of air pollution impact on brain health. Environ Pollut. 2024;345:123456. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749124018098

Судалгааны ажлыг хянан, нийтлэх санал өгсөн: АШУ-ны доктор Н.Сайжаа