Vaikystės išmetamųjų teršalų poveikis susijęs su atsparumu insulinui 24 metų amžiaus

Atsparumas insulinui yra pagrindinis 2 tipo diabeto ir širdies bei kraujagyslių ligų komplikacijų pirmtakas. Per pastaruosius du dešimtmečius jis vis dažniau nustatomas paaugliams ir jauniems suaugusiesiems. Tradiciškai prevencija daugiausia dėmesio buvo skiriama mitybai, kūno svoriui ir fiziniam aktyvumui. Tačiau vis daugiau įrodymų rodo, kad miesto oras, ypač eismo teršalai (TRAP), savarankiškai prisideda prie medžiagų apykaitos sutrikimų vystymosi nuo vaikystės.

Kodėl išmetamieji teršalai ir NOx?

Azoto oksidai (NO ir NO₂, kartu NOx) yra būdingas kelių eismo žymuo. Jie koreliuoja su kitais išmetamųjų dujų komponentais (itin smulkiomis dalelėmis, organiniais ir nitrozinančiais junginiais) ir yra naudojami vertinant atstumą iki išmetamųjų teršalų šaltinių. Biologiškai NOx ir susijusios priemaišos sukelia sisteminį žemo lygio uždegimą ir oksidacinį stresą, sutrikdo endotelio, mitochondrijų ir riebalinio audinio funkciją, padidina kepenų lipotoksiškumą ir audinių atsparumą insulinui. Ankstyvas, intrauterininis ir vaikystės poveikis sutampa su kritiniais medžiagų apykaitos ir imuninės sistemos vystymosi laikotarpiais, todėl jos gali būti ypač pažeidžiamos.

Kas jau buvo žinoma

• Vaikai, gyvenantys arčiau greitkelių arba vietovėse, kuriose yra didelė TRAP apkrova, yra labiau linkę turėti antsvorio ir turėti didesnį KMI iki mokyklinio amžiaus.
• Paauglystėje oro tarša buvo susijusi su padidėjusiu HOMA-IR, nenormaliais lipidų profiliais ir didesniu HbA1c lygiu.
• Keletas tyrimų parodė, kad TRAP → diabetas / atsparumas insulinui yra iš dalies susijęs su pilvo riebalais ir bendru kūno svoriu, tačiau tikslios tarpininkavimo proporcijos ir laiko tvarka liko neaiškios.

Kalifornijoje atliktame išilginiame tyrime, kuriame dalyvavo 282 žmonės nuo jų motinų nėštumo iki 24 metų amžiaus, nustatyta, kad didesnis išmetamųjų dujų azoto oksidų (NOx) poveikis vaikystėje buvo susijęs su padidėjusiu atsparumu insulinui suaugus. Beveik 42 % šio ryšio lėmė kūno svorio trajektorija: didesnis KMI 13 metų amžiaus ir greitesnis svorio augimas vėliau. Tyrimas paskelbtas žurnale „JAMA Network Open“.

Kodėl tai svarbu?

• Atsparumas insulinui yra 2 tipo diabeto preliudija. Jis tampa „jaunesnis“ ir vis dažniau nustatomas paaugliams bei jauniems suaugusiesiems.
• Transporto teršalai (TRAP: dujų ir dalelių mišinys iš transporto priemonių išmetamųjų dujų) yra susiję su diabeto rizika, tačiau neaišku, ar rizika atsiranda dėl tiesioginio poveikio medžiagų apykaitai, ar dėl svorio padidėjimo.
• Naujasis tyrimas yra pirmasis, kuris iš tikrųjų atskiria laikotarpius: pirmiausia oro tarša (nuo nėštumo iki 13 metų amžiaus), tada KMI trajektorijos (13–24 metai) ir tik tada medžiagų apykaitos analizės 24 metų amžiaus.

Kaip tai buvo tiriama?

• Kohorta: žinomo vaikų sveikatos tyrimo „Meta-Air2“ poimtis (Pietų Kalifornija). Dalyviai buvo įtraukti į darželį / pirmąją klasę ir vėliau reguliariai stebimi.
• Poveikis: kiekvienam vaikui nuo nėštumo iki 13 metų kas mėnesį buvo rekonstruojama vidutinė eismo NOx koncentracija šalia namų (CALINE4 modelis); be to, buvo apskaičiuotas eismo intensyvumas 300 m spinduliu.
• Kūno svoris: objektyvūs matavimai 13, 15 ir 24 metų amžiaus → iš kurių buvo apskaičiuoti:
  • KMI 13 metų amžiaus (pradinis taškas),
  • KMI augimo tempas nuo 13 iki 24 metų.
• Metabolizmo rezultatai (po 24 metų):
  • HOMA-IR (gliukozės kiekio nevalgius ir atsparumo insulinui indeksas),
  • HbA1c (glikuotas hemoglobinas).
• Statistika: Nuoseklusis mediatorių modelis (PROCESS, 6 modelis), pakoreguotas pagal amžių, lytį, rasę/etninę kilmę, rūkymą, tėvų išsilavinimą, diabeto šeimos istoriją.

Pagrindiniai rezultatai (skaičiai aiškia kalba)

• Kiekvienas +1 standartinis nuokrypis NOx ekspozicijoje vaikystėje (≈18,7 ppb) yra susijęs su:
  • +0,71 KMI po 13 metų (95 % PI: 0,29–1,13),
  • +0,55, palyginti su HOMA-IR po 24 metų (95 % PI: 0,23–0,87).
• Tarpininkavimas per svorį: KMI 13 metų amžiaus + pagreitėjęs KMI augimas nuo 13 iki 24 metų amžiaus paaiškino 41,8 % viso NOx → atsparumo insulinui ryšio (β netiesioginis kelias 0,23; 95 % „bootstrap PI“ 0,01–0,52).
• Panašūs, nors ir kuklesni, signalai gauti ir HbA1c atveju: +0,08 procentinio punkto HbA1c padidėjo kas 1 SD NOx padidėjimą.
• NOx poveikio vaikystėje kraštutinių kvartilių palyginimas:
  • KMI 13 metų amžiaus: 21,9 ir 20,0,
  • KMI 24 metų amžiaus: 28,4 ir 25,1,
  • HOMA-IR: 2,8 ir 1,4,
  • HbA1c: 5,5 %, palyginti su 5,2 %.
    Po koregavimo skirtumai išliko reikšmingi.
• Lyties atžvilgiu KMI vaidmuo tarpinėje grupėje buvo statistiškai reikšmingas mergaitėms; berniukams tendencija buvo panaši, tačiau statistikos galia galėjo būti nepakankama.

Ką tai reiškia (ir kodėl taip gali būti)

• Vaikystės išsekimas → didesnis KMI → atsparumas insulinui. Uždegimas įkvepiant TRAP gali pakeisti riebalinio audinio ir kepenų funkciją, sutrikdyti lipidų ir angliavandenių apykaitą, padidinti visceralinių riebalų kiekį – visa tai pablogina ląstelių atsaką į insuliną.
• Tuo pačiu metu išsaugomas ir tiesioginis komponentas (≈58 % viso ryšio), kuris nepraeina per kūno masę: pavyzdžiui, poveikis mitochondrijoms, endoteliui, sisteminiam uždegimui.

Apribojimai

• Stebėjimo dizainas: tai yra asociacijos, o ne įrodytas priežastinis ryšys.
• Imties dydis (n = 282) riboja smulkiąją pogrupio analizę.
• Kohorta: Pietų Kalifornijos miesto gyventojai; reikia patvirtinti apibendrinamumą kituose regionuose.
• Nebuvo pakankamai tarpinių duomenų nuo 15 iki 24 metų, kad būtų galima sukurti visiškai slankiojantį mediatoriaus modelį.

Praktinės išvados – ką galima padaryti dabar

Šeimoms ir mokykloms

• Jei įmanoma, rinkitės pėsčiųjų / kelionės į mokyklą maršrutus ir laiką atokiau nuo greitkelių (net +100–200 m žymiai sumažina TRAP).
• Vėdinimas – išmintingas: atidarykite langus, kai eismas minimalus; piko metu laikykite juos uždarytus, ypač pirmame aukšte prie kelio.
• Vidiniai filtrai (HEPA/anglies): sumažina dalelių ir kai kurių dujų kiekį patalpose.
• Režimas, mityba, judėjimas: nepriklausomas „apsaugos tinklas“ – pakankamas fizinis aktyvumas, daržovės / vaisiai / neskaldyti grūdai, minimalus saldžių gėrimų kiekis; reguliarus miegas. Šios priemonės sumažina svorio augimo riziką – ir būtent per svorį einama nemaža kelio į atsparumą insulinui.

Miestams ir politikai

• Žaliosios apsauginės juostos, apsauga nuo triukšmo, „gyvybės juostos“ tarp greitkelių ir mokyklų/darželių.
• Švarus transportas (elektriniai / hibridiniai automobiliai, viešasis transportas, dviračių ir pėsčiųjų infrastruktūra) ir mažos taršos zonos.
• Išdėstymas: nestatykite vaikų įrenginių pirmose eilėse prie greitkelių.

Gydytojams ir sveikatos priežiūros paslaugoms

• Regionuose, kuriuose yra didelis TRAP (trauminio metabolinio nuovargio) skaičius, sustiprinti paauglių svorio / medžiagų apykaitos patikrą: stebėti KMI trajektorijas ir, jei reikia, įgyvendinti ankstyvas elgesio intervencijas.
• Šeimos pokalbiuose tiesiogiai aptarkite aplinkos vaidmenį: tai mažina stigmą ir didina pagalbos veiksmingumą.

Išvados

Šis darbas prideda svarbią grandį „išmetimas → medžiagų apykaitos rizika“: vaikystėje patirtas išsekimas padidina KMI jau nuo 13 metų, o vėliau pagreitėjęs svorio augimas padeda „pernešti“ riziką susirgti atsparumu insulinui dvidešimtaisiais gyvenimo metais. Taigi vaikų apsauga nuo eismo taršos ir sveiko kūno svorio palaikymas yra ne du konkuruojantys prioritetai, o dvi to paties sprendimo pusės.