Дым лесных пожаров при беременности связали с повышенным риском диагностики аутизма
Исследование почти 900 тысяч рождений в США обнаружило связь между воздействием дыма лесных пожаров во время беременности и более высокой вероятностью последующего диагноза расстройства аутистического спектра у ребёнка. Связи с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) исследователи не выявили. Важная оговорка, без которой заголовок превращается в самоуверенный фейк: работа показывает статистическую связь, но не доказывает, что дым вызывает аутизм.
Авторы изучили медицинские данные 893 212 пар «мать — ребёнок». Результаты опубликованы в журнале JAMA Pediatrics. По мере того как пожары становятся чаще и сильнее, выводы напоминают: дым может быть проблемой не только для тех, кто видит огонь из окна. Он путешествует на сотни и даже тысячи километров — экологический гость, которого никто не приглашал.
Что именно исследовали
Дым лесных пожаров — смесь газов и мелких частиц. Исследование сосредоточилось на PM5: так называют частицы диаметром не более 2,5 микрометра. Это меньше одной тридцатой толщины человеческого волоса. Частицы настолько малы, что могут проникать глубоко в лёгкие и попадать в кровоток.
Исследователей интересовало, связана ли пренатальная экспозиция — то есть воздействие до рождения — с двумя особенностями развития, которые обычно выявляют в детстве. Расстройство аутистического спектра связано с различиями в социальной коммуникации, сенсорной обработке информации и повторяющемся поведении. СДВГ проявляется стойкими трудностями с удержанием внимания и контролем импульсов, а также гиперактивностью.
Лесные пожары в Северной Америке охватывают всё большие площади: этому способствуют рост температуры, длительные засухи и деятельность человека. Частицы от пожаров могут быть токсичнее частиц из других источников — из-за химического состава, меньшего размера и частого сочетания дыма с сильной жарой.
Вдыхание загрязнённого воздуха во время беременности теоретически может влиять на развитие плода разными путями. В обзоре 2021 года авторы предположили, что мелкие частицы способны пересекать плаценту, провоцировать воспаление мозга и окислительный стресс. Последний возникает, когда повреждающих клетки молекул становится больше, чем организм способен нейтрализовать. Это, в свою очередь, может нарушать развитие и работу нейронов и поддерживающих их клеток.
Некоторые исследования с визуализацией мозга новорождённых обнаруживали связь между повышенным воздействием мелких частиц до рождения и сниженным уровнем миелина — жировой оболочки, которая изолирует нервные волокна. Но эпидемиологические данные о связи загрязнения воздуха с конкретными диагнозами у детей пока противоречивы. Метаанализ 2020 года не нашёл устойчивой связи между общим загрязнением частицами и повышенным риском СДВГ.
До нынешней работы пренатальное воздействие именно дыма пожаров и аутизм изучали лишь дважды — в Калифорнии. Результаты разошлись: в одном случае возможный риск связывали с третьим триместром, в другом — только с крайне сильным задымлением в районах, где обычно воздух чище.
Почти 900 тысяч историй здоровья
Первый автор исследования Стефания Папатеодору, доцент кафедры биостатистики и эпидемиологии Школы общественного здравоохранения Rutgers, объяснила PsyPost, что изучать дым важно и за пределами непосредственно пострадавших от пожаров районов. Предыдущие работы связывали загрязнение воздуха во время беременности с аутизмом, но о роли именно дыма лесных пожаров было известно значительно меньше.
Команда проанализировала базу Medicaid Analytic Extract — медицинские записи участников американской программы Medicaid. Она охватывает более 40% рождений в стране. В выборку вошли 893 212 пар «мать — ребёнок»: беременность наступила не раньше 1 января 2007 года, роды произошли до конца 2014-го.
Чтобы точнее связать данные о здоровье с местом проживания, исследователи включали женщин в возрасте от 12 до 55 лет, непрерывно зарегистрированных в Medicaid с трёх месяцев до беременности до месяца после родов. Кроме того, почтовый индекс их жилья должен был совпадать в начале беременности и при родах. Это не гарантирует, что женщина всё время жила по одному адресу, но хотя бы не позволяет статистике делать вид, будто переездов не существует.
Средний возраст матерей составлял около 25 лет. Среди детей было 452 218 мальчиков (50,6%) и 440 994 девочки (49,4%). По данным Medicaid, 40,6% матерей были белыми, 30,5% — чернокожими, 21,3% — латиноамериканского происхождения, 4,1% — азиатками или жительницами островов Тихого океана; в 3,5% случаев раса или этническая принадлежность не были указаны.
Медицинские записи детей отслеживали до конца 2018 года. Средний период наблюдения составил 6,3 года для детей с диагнозом аутизма и 7,1 года — для детей с диагнозом СДВГ. Диагнозы определяли с помощью проверенных алгоритмов, которые искали в страховых медицинских счетах диагностические коды и учитывали возраст ребёнка.
Папатеодору отдельно отметила, что в исследование вошли семьи с Medicaid, которые часто недостаточно представлены в научных работах. По её словам, изучать экологические риски в таких группах необходимо, если меры общественного здравоохранения должны помогать всем семьям, а не только тем, кто и без того заметен в статистике.
Как оценивали дым
Для каждого почтового индекса исследователи оценили концентрацию мелких частиц в воздухе. Они использовали ранее проверенную модель машинного обучения, которая рассчитывала ежедневные уровни PM5 на каждом квадратном километре континентальной части США.
Затем учёные вычли фоновое загрязнение из общего уровня частиц, включавшего выбросы пожаров. Так они оценили долю PM5, связанную именно с лесными пожарами, и свели показатели по неделям для каждого места проживания.
Связь между воздействием и диагнозами оценивали с помощью статистических моделей выживаемости. Это не про выживание в привычном смысле слова: такие модели рассчитывают, сколько времени проходит до определённого события — в данном случае до постановки диагноза. Их объединили с моделями распределённого лага, которые позволяют оценивать связь между воздействием в отдельные недели беременности и последующим риском.
Основное окно наблюдения охватывало первые 33 недели беременности. Такой срок позволял исследовать большую часть беременности и одновременно включить в анализ детей, родившихся преждевременно.
Чтобы не приписать дыму то, что могло объясняться совсем другими обстоятельствами, авторы учли возраст матери, расу и этническую принадлежность, число предыдущих родов, сезон зачатия, назначение фолиевой кислоты, курение, употребление алкоголя или других веществ и недостаточное питание. Также учитывались средняя температура воздуха во время беременности, фоновое загрязнение не от пожаров и характеристики района: средний доход домохозяйств, доля окончивших школу, плотность населения, городской или сельский статус, уровень ожирения в округе и расстояние до ближайшей больницы.
Что показали результаты
За период наблюдения диагноз аутизма поставили 8 357 детям, а СДВГ — 22 К восьмилетнему возрасту накопленная доля диагнозов составила 1,9% для аутизма и 10,4% для СДВГ.
В зависимости от года на дым лесных пожаров приходилось от 4,4% до 7,5% всех мелких частиц в воздухе. Средняя концентрация частиц, связанных с пожарами, за беременность была сравнительно невысокой — 0,55 микрограмма на кубический метр. Для частиц из источников, не связанных с пожарами, показатель составлял около 9,4 микрограмма на кубический метр.
Повышение суммарного воздействия дыма за беременность на 0,75 микрограмма PM5 на кубический метр — разница между 25-м и 75-м процентилями воздействия в выборке — было связано с относительным увеличением риска диагноза аутизма на 30%. Оценка отношения рисков составила 1,30; диапазон правдоподобных значений соответствовал увеличению от 7% до 59%.
Речь именно об относительном изменении частоты постановки диагноза во время наблюдения, а не о том, что вероятность аутизма выросла на 30 процентных пунктов. Папатеодору подчеркнула: чтобы рассчитать абсолютное изменение риска, нужны дополнительные данные. Даже умеренная связь может иметь значение для общественного здоровья, если воздействию подвергается много беременных, — но это не повод превращать статистическую оценку в персональный прогноз.
Зависимость не была строго линейной: оценки риска росли при низком и умеренном уровне дыма, а на самых высоких уровнях выходили на плато. Связь с аутизмом обнаружилась в национальной выборке, а не только среди жителей рядом с крупными пожарами. Это, по словам авторов, подчёркивает значение дыма, перенесённого ветром, и накопленного воздействия в течение беременности.
Для СДВГ аналогичного результата не получили. Повышение воздействия дыма на тот же уровень было связано лишь с относительным увеличением риска на 3%, которое не оказалось статистически значимым: отношение рисков составило 1,03, а диапазон правдоподобных значений варьировался от снижения на 9% до увеличения на 17%. Фоновое загрязнение частицами из других источников было связано с относительным повышением риска аутизма на 10%, но не с СДВГ.
При анализе по неделям беременности оценка риска постепенно росла от ранних сроков к поздним. Наиболее выраженная связь с аутизмом наблюдалась в середине и второй половине беременности, особенно после примерно 15-й недели. Авторы предполагают, что этот период может быть важен из-за быстрого роста мозга плода, формирования связей между нейронами и созревания нейронных цепей.
Отсутствие чёткой связи с СДВГ, отметила Папатеодору, ставит вопросы о возможных различиях в биологических механизмах, восприимчивости, сроках воздействия или выявлении диагнозов. Ответов пока нет — научная работа, как выяснилось, не обязана заканчивать каждую историю красивой моралью.
Различия между группами и проверки результатов
При анализе по полу общая оценка повышения риска аутизма за всю беременность составила 31% и для мальчиков, и для девочек. Однако оценка для девочек была менее точной: диапазон правдоподобных значений включал и снижение на 12%, и увеличение на 98%, то есть не исключал отсутствия эффекта. В анализе по отдельным неделям повышенные оценки риска у мальчиков наблюдались в течение большей части беременности, а у девочек — главным образом в середине и второй половине срока.
Повышенные оценки риска аутизма обнаруживались во всех расовых и этнических группах. В региональном анализе оценки для обоих диагнозов были выше на юге США, но оставались неточными и перекрывались с результатами других регионов. Возможные причины различий — особенности пожаров и состава дыма, климат и сопутствующая жара, фоновое загрязнение, социально-экономические условия, доступность медицинской помощи и местная практика диагностики.
Результаты сохранялись и при дополнительных проверках: когда окно беременности продлевали до 37 недель и когда анализ ограничивали детьми, которым диагноз поставили после пяти лет. Исследователи также оценили, насколько выводы могли зависеть от неучтённых факторов — скрытых обстоятельств, связанных одновременно и с воздействием дыма, и с аутизмом. Чтобы полностью объяснить обнаруженную связь, такой фактор должен был бы быть связан и с более высоким воздействием дыма, и с аутизмом с отношением рисков не менее 1,92 для каждого направления — с учётом уже измеренных характеристик.
Новые результаты частично согласуются с исследованиями о влиянии загрязнённого воздуха на нервную систему и психическое здоровье. Например, работа с генетическими данными, использовавшая их для оценки длительного воздействия загрязнения, связала отдельные компоненты частиц — в частности, чёрный углерод — с повышенными рисками аутизма и нарушений внимания. В части СДВГ это расходится с нынешним исследованием, где связи с диагнозом не обнаружили.
Исследование обращений детей в отделения неотложной помощи показало, что более сильное воздействие дыма пожаров связано с ростом числа обращений из-за психических кризисов, включая тревожность, депрессию и шизофрению. Это указывает на возможные краткосрочные риски для психического здоровья детей, хотя речь идёт о другом типе данных и другом вопросе.
Отсутствие связи с клиническим диагнозом СДВГ отчасти согласуется с исследованием школьников, в котором рассматривали загрязнение от промышленности и транспорта, а не дым пожаров. Там воздействие загрязнённого воздуха до рождения было связано с небольшим повышением оценок симптомов СДВГ, которые давали учителя, особенно у мальчиков, но не с ростом числа официальных диагнозов.
Почему выводы нужно читать без паники
Главное ограничение работы — её наблюдательный характер. Исследователи обнаружили связь, но не могут доказать причинность; несмотря на статистические поправки, на результат могли повлиять другие факторы. Кроме того, уровень загрязнения оценивали по месту жительства, а не по тому, сколько дыма действительно вдохнула каждая женщина.
Почтовый индекс был известен на начало и конец беременности, поэтому возможные переезды между этими моментами могли остаться незамеченными. Данные также не показывали, сколько времени женщины проводили на улице и пользовались ли очистителями воздуха в задымлённые дни.
Плато в оценках риска при самом сильном задымлении тоже может иметь несколько объяснений: люди могли менять поведение во время тяжёлых эпизодов дыма; воздействие могли оценить неточно; на верхнем конце диапазона данных было недостаточно для точных оценок; наконец, на результаты могло повлиять выбывание беременностей на ранних сроках. Последняя возможность особенно важна: исследование 2025 года по беременностям в Колорадо, одним из авторов которого была участница нынешней работы, связало более сильное воздействие дыма в начале беременности с потерей беременности.
Есть и ограничения, связанные с медицинскими данными. Аутизм определяли по записям системы здравоохранения, поэтому на наличие зафиксированного диагноза могли влиять доступ к обследованию и возможность получить диагностические услуги. Как подчеркнула Папатеодору, аутизм имеет сложную многофакторную природу; результаты нельзя трактовать как обнаружение единственной причины.
Некоторые семьи могли выйти из Medicaid до того, как ребёнок достиг возраста, в котором его успели бы обследовать. Статистическое взвешивание показало, что потеря участников наблюдения не исказила результаты, однако полностью игнорировать этот нюанс не стоит. Кроме того, в исследовании участвовали малообеспеченные семьи, застрахованные по Medicaid, а беременности пришлись на 2007–2014 годы. Поэтому результаты нельзя автоматически переносить на семьи с более высокими доходами или на нынешние условия, когда дым в некоторых регионах может быть сильнее.
Авторы считают необходимыми исследования на более новых группах рождений, чтобы проверить, сохраняется ли связь при современном характере пожаров и задымления. Также важно изучить сочетание дыма с другими экологическими и социальными стрессорами.
Папатеодору и её коллеги планируют проверить, различается ли связь для разных подтипов аутизма, и изучить другие особенности нейроразвития. Они также хотят понять, как экологические и социальные условия влияют на восприимчивость, когда снижение воздействия особенно важно и каким группам нужна дополнительная поддержка.
Практический вывод авторов не в том, что беременным следует в одиночку победить лесные пожары — задача, мягко говоря, не по размеру одного человека. Защита от дыма требует более чистого воздуха в помещениях, доступной информации и поддержки семей. А сама обнаруженная связь нуждается в подтверждении и дальнейшем изучении.
Полное название исследования — «Пренатальное воздействие PM5 от лесных пожаров и риск РАС и СДВГ у детей, застрахованных по Medicaid». Авторы: Stefania Papatheodorou, Hayon Michelle Choi, Krista F. Huybrechts, Sonia Hernandez-Diaz, Yang Liu, Danlu Zhang, Matthew Shupler, Michael Leung, Wanyu Huang, Xinye Qiu, Yaguang Wei, Christopher J. McDougle, Evgenia Papatheodorou, Joel D. Schwartz, Brent A. Coull, Marc G. Weisskopf и Antonella Zanobetti.
