Nature Climate Change: cervello, caldo e freddo nei primi anni di vita influenzano lo sviluppo della materia bianca

Roma – L’esposizione al caldo e al freddo nei primi anni di vita può avere effetti duraturi sulla microstruttura della materia bianca del cervello, soprattutto se si vive in quartieri poveri. Lo rivela uno studio, pubblicato su Nature Climate Change, condotto dall’Istituto di Barcellona per la Salute Globale, ISGlobal, un centro sostenuto dalla Fondazione “la Caixa”, e dall’IDIBELL, in collaborazione con l’Erasmus University Medical Center di Rotterdam, ERASMUS MC, e il Centro de Investigación Biomédica en Red, CIBER: aree di Epidemiologia e Salute Pubblica, CIBERESP, e Salute Mentale, CIBERSAM. Le scansioni cerebrali di oltre 2.000 preadolescenti hanno evidenziato la vulnerabilità di feti e bambini alle temperature estreme. Nel contesto dell’attuale emergenza climatica, l’impatto delle temperature estreme sulla salute umana è una delle principali preoccupazioni della comunità scientifica e della società. I bambini sono particolarmente vulnerabili ai cambiamenti di temperatura, poiché i loro meccanismi di termoregolazione sono ancora immaturi. “Sappiamo che il cervello in via di sviluppo dei feti e dei bambini è particolarmente sensibile alle esposizioni ambientali e ci sono alcune prove preliminari che suggeriscono che l’esposizione al freddo e al caldo può influenzare il benessere mentale e le prestazioni cognitive nei bambini e negli adolescenti”, ha affermato Mònica Guxens, ricercatrice presso ISGlobal, Erasmus MC e CIBERESP. “Tuttavia, mancano studi che valutino i potenziali cambiamenti nella struttura cerebrale a seguito di queste esposizioni”, ha continuato Guxens. In questo studio, una squadra guidata da Guxens ha esaminato la struttura della materia bianca nel cervello dei preadolescenti per identificare le finestre di suscettibilità all’esposizione al freddo e al caldo nei primi anni di vita. L’analisi ha incluso 2.681 bambini del Generation R Study, una coorte di nascita di Rotterdam, che sono stati sottoposti a risonanza magnetica, o MRI, tra i 9 e i 12 anni di età. Il protocollo di risonanza magnetica ha valutato la connettività cerebrale misurando l’entità e la direzione della diffusione dell’acqua nella materia bianca del cervello. Nei cervelli più maturi, l’acqua scorre più in una direzione che in tutte le direzioni, il che determina valori più bassi per un indicatore, chiamato diffusività media, e valori più alti per un altro indicatore, chiamato anisotropia frazionale. Il gruppo di ricerca ha utilizzato un approccio statistico avanzato per stimare, per ciascun partecipante, l’esposizione alle temperature medie mensili dal concepimento fino agli 8 anni di età e il loro effetto su questi parametri di connettività della risonanza magnetica misurati a tra i 9 e i 12 anni. I risultati mostrano che l’esposizione al freddo durante la gravidanza e il primo anno di vita e l’esposizione al caldo dalla nascita fino ai 3 anni di età sono associate a una diffusività media più elevata nella preadolescenza, indicando una maturazione più lenta della materia bianca.  “Le fibre della materia bianca sono responsabili del collegamento tra le diverse aree del cervello, consentendo la comunicazione tra di esse”, ha dichiarato Laura Granés, ricercatrice di IDIBELL e ISGlobal e prima autrice dello studio. “In studi precedenti, l’alterazione di questo parametro è stata associata a una peggiore funzione cognitiva e ad alcuni problemi di salute mentale. “Con lo sviluppo della materia bianca, questa comunicazione diventa più veloce ed efficiente”, ha proseguito Granés. “Il nostro studio è come una fotografia in un particolare momento e ciò che vediamo in quell’immagine è che i partecipanti più esposti al freddo e al caldo mostrano differenze in un parametro, quale la diffusività media, che è legato a un livello inferiore di maturazione della materia bianca”, ha spiegato Granés. “I maggiori cambiamenti nei parametri di connettività si osservano nei primi anni di vita”, ha sottolineato Carles Soriano, coautore e ricercatore IDIBELL, UB e CIBERSAM. “I nostri risultati suggeriscono che è durante questo periodo di rapido sviluppo del cervello che l’esposizione al freddo e al caldo può avere effetti duraturi sulla microstruttura della materia bianca”, ha aggiunto Soriano. Non è stata trovata alcuna associazione tra l’esposizione alla temperatura nei primi anni di vita e l’anisotropia frazionale tra i 9 e i 12 anni. Secondo gli autori, una possibile spiegazione è che queste due metriche riflettono cambiamenti microstrutturali diversi e che la diffusività media può essere un indicatore più robusto della maturazione della materia bianca, rispetto all’anisotropia frazionale. Un’analisi stratificata per condizioni socioeconomiche ha mostrato che i bambini che vivono nei quartieri più svantaggiati sono più vulnerabili all’esposizione al freddo e al caldo. In questi bambini, le finestre di suscettibilità al freddo e al caldo erano simili a quelle identificate nella coorte complessiva, ma iniziavano prima. Queste differenze potrebbero essere legate alle condizioni abitative e alla povertà energetica. Un importante meccanismo che potrebbe spiegare l’effetto della temperatura ambientale sul neurosviluppo potrebbe essere legato a una peggiore qualità del sonno. Altri possibili meccanismi includono l’alterazione delle funzioni della placenta, l’attivazione dell’asse ormonale che porta a una maggiore produzione di cortisolo o i processi infiammatori. “I nostri risultati contribuiscono ad aumentare la consapevolezza della vulnerabilità di feti e bambini ai cambiamenti di temperatura”, ha evidenziato Guxens. “I risultati sottolineano anche la necessità di progettare strategie di salute pubblica per proteggere le comunità più vulnerabili di fronte all’incombente emergenza climatica”, ha concluso Guxens. (30Science.com)