Влияние промышленного загрязнения на когнитивное здоровье может сохраняться на протяжении поколений

В Science of the Total Environment опубликовано редкое по дизайну исследование: учёные из Университета Юты посмотрели, влияет ли контакт бабушек с промышленным загрязнением во время их беременности на риск интеллектуальных нарушений (intellectual disability, ID) у внуков. Используя уникальные по глубине базы штата Юта, авторы показали: чем выше плотность потенциально загрязняющих промпредприятий вокруг дома беременной матери бабушки по материнской линии, тем выше шансы диагноза у ребёнка в следующем поколении. Работа вышла онлайн 13 июня 2025 года и вошла в том журнала от 10 августа 2025 года; университет опубликовал подробный пересказ 20 августа.

Фон исследования

Интеллектуальные нарушения и другие нарушения развития - не редкость и не «крайний случай»: в США примерно каждый шестой ребёнок имеет хотя бы одну из таких диагностических категорий, а доля официально диагностированной интеллектуальной недостаточности по опросам NHIS заметно менялась в 2019-2021 годах. Это большая нагрузка для семей, школ и медицины и причина, по которой учёные всё внимательнее разбирают роль факторов среды - от качества воздуха до специфических промышленных выбросов.

За последние десять лет особенно укрепилась связка «пренатальные загрязнители ↔ нейроразвитие». Мета-обзоры и крупные когорты показывают, что воздействие материнскому организму тонких частиц PM2.5 и сопутствующих примесей во время беременности ассоциируется с худшими когнитивными исходами у детей - вплоть до повышенного риска расстройств развития; отдельные работы той же группы авторов уже связывали помесячную (триместровую) экспозицию PM2.5 с риском интеллектуальной недостаточности. Биологически это правдоподобно: загрязнители вызывают системное воспаление, оксидативный стресс и эпигенетическую перенастройку программ развития мозга.

Но классические исследования почти всегда ограничиваются одним поколением (мать-ребёнок). Между тем появляются данные, что часть воздействий способна «пробивать» дальше - через половые клетки будущих родителей и эпигенетическую память. Обзоры по клинической эпигенетике и экспериментальные модели описывают, как химические агенты до зачатия и во время беременности оставляют метки метилирования ДНК/хроматина, которые переживают «перезапуск» генома и связаны с рисками у потомков. На человеческих выборках такой дизайн редок, поэтому мультигенерационные исследования - важный следующий шаг, который позволяет проверить, сохраняется ли «след» индустриального окружения от бабушки к внукам.

Технически такие работы упираются в данные. США дают уникальные инструменты для исторической реконструкции индустриального ландшафта: реестры предприятий с кодами NAICS (что именно производили рядом с домом) и скрининговая модель RSEI Агентства по охране окружающей среды, которая суммирует токсические выбросы по относительному «рисковому баллу». В сочетании с продольными семейными реестрами (как в Юте) это позволяет связать адреса проживания беременных женщин прошлого с нынешними диагнозами у их внуков, оценив не только «число заводов поблизости», но и предполагаемую токсикологическую нагрузку. Именно такой «археологией индустриальной среды» и объясняется ценность свежего исследования.

Как это изучали: три поколения на карте

Команда связала Реестр аутизма и нарушений развития Юты с Utah Population Database - это семейные древовидные записи с медицинскими и демографическими данными за десятилетия. В фокус попали 6380 детей (поколение F2), рождённых в 2000-2014 гг. по всем округам штата. Для каждой бабушки (поколение F0) авторы восстановили адрес проживания в момент рождения их ребёнка (поколение F1) и подсчитали плотность промобъектов в радиусах 3 км и 5 км - по историческим справочникам Dun & Bradstreet с привязкой NAICS-кодов. Чтобы оценить не только количество заводов, но и потенциальный токсикологический профиль, плотность дополнительно весили по «Risk-Screening Environmental Indicators» (RSEI). Дальше регрессионные модели сопоставили эти «бабушкины» экспозиции с наличием у внуков диагноза ID.

Главные результаты

• Материнская линия - сильнее всего. На каждый +1 стандартное отклонение к плотности промпредприятий вокруг дома беременной бабушки по материнской линии шансы ID у внука/внучки были на 12% выше в радиусе 3 км (OR 1,12; 95% ДИ 1,03-1,22) и на 9% выше в 5 км (1,09; 1,003-1,19). При учёте «токсичности» объектов по RSEI оценки оставались схожими: 1,12 (1,04-1,20) для 3 км и 1,08 (1,003-1,17) для 5 км.
• Папина линия тоже «подмигивает». Для беременной бабушки по отцовской линии ассоциации с «сырыми» плотностями были слабее; при взвешивании по RSEI сигнал усиливался на 5 км (OR 1,12; 1,02-1,22).
• Общий вывод. Исторические предродовые контакты с промышленным загрязнением - особенно в материнской ветви - сопряжены с повышенным риском нарушений развития (конкретно - диагноза ID) в следующем поколении.

Почему это может происходить

Выглядит контринтуитивно: как уже взрослый ребёнок несёт «отпечаток» при беременности его бабушки? Биологически наиболее правдоподобны два пути. Во-первых, эпигенетическая «настройка»: когда бабушка беременна дочерью, закладываются половые клетки этой дочери, которые через десятилетия станут родителями - именно тут теоретически возможна долговременная метка от токсических воздействий. Во-вторых, кумулятивная среда: районы с промзагрязнением часто несут «шлейф» унаследованной инфраструктуры, образа жизни и уязвимостей - часть рисков может суммироваться на протяжении поколений. Это гипотезы, а не доказанные причинные цепочки, но они согласуются с растущей литературой о мультигенерационных эффектах загрязнения воздуха.

Что нового добавляет именно это исследование

Авторы не измеряли абстрактный «смог», а реконструировали индустриальную историю округов: где и когда работали заводы, насколько они потенциально рискованные по типу производства (NAICS + RSEI), как близко к дому жила беременная женщина. Такой «археологический» подход, да ещё и на три поколения сразу, встречается крайне редко - обычно исследования ограничиваются экспозицией одной беременности и современными спутниковыми оценками воздуха. Здесь же показано, что историческая индустриальная среда оставляет статистически различимый след у внуков.

Как это читать без преувеличений

• Это наблюдательная работа: показаны ассоциации, а не доказанная причинность. Остаются возможны смешивающие факторы (миграция, социально-экономический статус семей, сопутствующие источники загрязнения).
• Речь о Юте, где доступны уникальные реестры и семейные деревья; переносимость результатов на другие регионы требует проверок.
• Исход - интеллектуальные нарушения (ID), то есть конкретный клинический диагноз из группы нарушений развития; результаты не про все когнитивные исходы сразу.

Что это значит для политики и для семей - практичные шаги

- Города и штаты:

• учитывать исторические карты промышленности при зонировании, санации почв и вод, приоритизируя «наследованные» районы;
• усиливать эпиднадзор и ранний скрининг развития детей в зонах с плотной индустриальной историей;
• интегрировать реестры бизнеса (D&B/NAICS) с санитарными данными для оценки многопоколенных рисков.​

- Здравоохранение и школы:

• направлять семьи из «промышленных» кварталов на ранние оценки развития и поддержку (логопеды, эрготерапия, ИПР);
• обучать педиатров и педагогов распознавать тонкие признаки задержек и быстро подключать помощь.

- Семьи:

• если вы живёте рядом с промышленной зоной, соблюдайте гигиену дома (влажная уборка, пылесос с HEPA, проветривание вне часов пик выбросов), проверяйте воду и почву (где это возможно);
• во время беременности избегайте вторичных источников токсикантов (дым, растворители), консультируйтесь по пищевым источникам металлов (рыба-хищник и пр.).

Ограничения и «что дальше» для науки

Нужны подтверждения на независимых когортах и с разными загрязнителями (воздух, почвы, вода), продольные дизайны с биомаркёрами экспозиции/эффекта (метилом, эпигенетические часы) и лучшей реконструкцией реального контакта (не только «близость к заводу», но и измеренные выбросы). Полезны будут сравнения по линиям наследования (материнская vs отцовская) и оценка совместного влияния экспозиций у бабушки и у матери, которое уже даёт более высокие риски в других работах про многие загрязнители.

Источник исследования: Grineski S.E. и др. Multigenerational exposures to polluting industries and developmental disabilities. Science of the Total Environment, том 989, статья 179888; ePub 13 июня 2025; печать - 10 августа 2025. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179888