طور باحثون من جامعة كولومبيا فحص دم للتنبؤ بالأضرار البيئية على الأطفال

المترجم: عدنان أحمد الحاجي

طور باحثون في كلية ميلمان للصحة العامة بجامعة كولومبيا طريقة تستخدم علامة حمض النووي لفحص النساء الحوامل بسهولة بحثًا عن الملوثات البيئية الضارة قبل الولادة, كتلوث الهواء الذي له علاقة بأمراض مرحلة الطفولة والاضطرابات النمائية.

هذه المقاربة لديها امكانية منع هذه الاضطرابات النمائية في مرحلة الطفولة والأمراض المزمنة من خلال التعرف المبكر على الأطفال المحتملين للتعرض لهذه الملوثات.

في حين أن العوامل البيئية – بما فيها ملوثات الهواء – قد قُرنت سابقًا بعلامات الحمض النووي الحيوية، لم تستخدم أي دراسة من الدرسات علامات الحمض النووي الحيوية حتى الآن للكشف عن مدى تعرض الأطفال لهذه العوامل البيئية. نشرت نتائج الدراسة على الإنترنت في مجلة علم تتالي التخلق Epigenetics (انظر 1)

هناك أدلة علمية معتد بها تربط بين التعرض للعوامل البيئية قبل الولادة والمخرجات السيئة عند الأطفال، ومع ذلك لا يوجد حتى الآن نظام إنذار مبكر للتنبؤ بأي الأطفال هم الأعلى احتمالًا للتعرض للمخرجات الصحية الضارة لهذه العوامل البيئية. اتخذ الباحثون خطوة كبيرة نحو التغلب على هذا العائق وذلك بالتعرف على علامة حيوية متيسرة يمكن قياسها باستخدام عينة دم صغيرة لتمييز الأطفال حديثي الولادة الذين لديهم احتمال مرتفع بسبب التعرض لهذه العوامل البيئية قبل الولادة. لقد استخدم الباحثون ملوثات الهواء كدراسة حالة، على الرغم من أنهم قالوا إن مقاربتهم يمكن تعميمها بسهولة على التعرض لعوامل بيئية أخرى، ويمكن في النهاية تحويل هذا الفحص إلى فحص روتيني.

استخدم الباحثون تحليل التعلم الآلي لعينات من دم الحبل السري التي جمعت من مجموعتين من مجموعات دراسات الأتراب (1) الطولية في مدينة نيويورك لتحديد المواضع على الحمض النووي التي تغيرت بسبب ملوثات الهواء. (الحمض النووي يمكن تعديله بإضافة مجموعة المثيل (للتعرف على هذه العملية، انظر 2)، والتي يمكن أن تعدل التعبير الجيني، والتي بدورها يمكن أن تؤثر على كمية البروتينات المهمة للتطور / للنماء، كأحد الأمثلة). كان لدى المشاركين في الدراسة مستويات معروفة من التعرض للملوثات الهوائية التي قيست بشكل شخصي [من قبل المشارك نفسه] ورصد البيئة الهوائية أثناء الحمل، مع قياسات معينة للجسيمات الدقيقة العالقة في الهواء (التي يبلغ نصف قطر الواحدة منها 2.5 مايكرومتر؛ والمايكرومتر أصغر من المليمتر بألف مرة، انظر 3 للمزيد من المعلومات عن هذه الجسيمات) وثاني أكسيد النيتروجين (NO2) والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAH).

اختبر الباحثون هذه العلامات الحيوية ووجدوا أنه يمكن استخدامها للتنبؤ بالتعرض قبل الولادة لثاني أكسيد النيتروجين NO2 ولهذه الجسيمات الدقيقة المذكورة أعلاه (التي رصدت طوال فترة الحمل) ، ولكن بدقة متواضعة فقط. الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات PAH (التي رُصدت على مدى فترة قصيرة خلال الثلث الثالث من الحمل) كانت أقل تنبؤية بتعرض ما قبل الحمل. يخطط الباحثون الآن لتطبيق عملية الاكتشاف التي قاموا بها بشأن استخدام العلامات الحيوية للتنبؤ بتعرض ما قبل الحمل باستخدام مجموعة أكبر من البيانات التي جُمعت من خلال كونسورتيوم التأثيرات البيئية على مخرجات الطفل الصحية Environmental influences on Child Health Outcomes (ECHO (اتظر 4)، مما قد يؤدي إلى مستويات أعلى من القدرة على التنبؤ. قد يكون من الممكن أيضًا ربط هذه العلامات الحيوية بكل من التعرض والمخرجات الصحية الضارة. مع إمكانية تنبؤ أفضل وبتكلفة أقل، قد تصبح هذه الطريقة فحصًاروتينيًا يستخدم في المستشفيات والعيادات.

“باستخدام عينة صغيرة من دم الحبل السري، قد يكون من الممكن استنتاج مستويات التعرض للعوامل البيئية قبل الولادة في النساء حيث لم يعمل قياس التعرض للملوثات البيئية بشكل مباشر”، كما تقول كبيرة المؤلفين للورقة الاستاذة المشاركة في علوم الصحة البيئية جولي هيربستمان Julie Herbstman، مديرة مركز جامعة كولمبيا للصحة البيئية للأطفال. “في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من اختبارات التحقق لهذا الفحص، فإن هذه المقاربة قد تساعد في التعرف على الأطفال حديثي الولادة الذين لديهم احتمالات عالية للتعرض لمشاكل صحية. باستخدام هذه المعلومات، يمكن للأطباء زيادة رصد الأطفال الذين لديهم احتمالات عالية للتعرض لمخرجات الملوثات البيئية لمعرفة ما إذا كانت المشاكل ستظهر وليوصفوا التدخلات المناسبة لهم، حسب الحاجة “.

يعاني ما يقرب من 15 بالمائة من الأطفال في الولايات المتحدة الذين تتراوح أعمارهم بين 3 و 17 عامًا من اضطرابات النمو العصبي (النمائية العصبية، 5)، بما فيها اضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة (ADHD)، وصعوبات التعلم والإعاقة الذهنية والتوحد والتأخرات النمائية الأخرى. يبلغ معدل انتشار الربو في مرحلة الطفولة في الولايات المتحدة 8 في المائة حيث أعلى المعدلات توجد لدى الفتيان الأمريكيين من أصل أفريقي. من المعروف أن التعرّض للملوثات البيئية أنها تساعد، أو يشتبه في أنها تساعد، في تسبيب اضطرابات متعددة في مرحلة الطفولة، وأنها بطبيعتها يمكن الوقاية منها بمجرد معرفة أنها من النوع الضار. التعرض لملوثات الهواء قبل الولادة قد قُرنت بنتائج ضارة تتعلق بالنمو العصبي والجهاز التنفسي ، بالإضافة إلى السمنة.

ستة من الباحثين المشاركين في هذه الدراسة جاءوا من كلية ماليمان Mailman للصحة العامة في جامعة كولمبيا واثنان من الباحثين المشاركين حاءا من جامعة روتغرز.