Die Exposition gegenüber Waldbrandrauch in der Frühschwangerschaft beeinflusst das Verhalten von Affenbabys

Laut einer neuen Studie von Forschern des California National Primate Research Center an der University of California, Davis, zeigen Affenbabys, die gezeugt wurden, während ihre Mütter auf natürliche Weise dem Rauch von Lauffeuern ausgesetzt waren, Verhaltensänderungen im Vergleich zu Tieren, die Tage später gezeugt wurden. Die Arbeit erscheint am 1. April in Naturkommunikation.

Die Ergebnisse zeigen die Bedeutung des Timings für die Auswirkungen der Rauchexposition auf die Schwangerschaft und legen einen teratogenen oder Entwicklungsmechanismus nahe, sagte der leitende Autor Bill Lasley, emeritierter Professor für Bevölkerungsgesundheit und Fortpflanzung an der UC Davis School of Veterinary Medicine and Center for Health and Environment .

„Ich denke, dies wird sich auf zukünftige Studien zu Expositionen in der Schwangerschaft auswirken, weil wir wissen, wann wir suchen müssen“, sagte Lasley. Vorhandene Studien über Umweltbelastungen während der Schwangerschaft beim Menschen sind größtenteils retrospektiv, und Frauen merken möglicherweise erst Wochen im ersten Trimester, dass sie schwanger sind, sagte er.

Das Lagerfeuer, das am 8. November 2018 begann, bot ein natürliches Experiment zur Rauchexposition. Es bedeckte das etwa 100 Meilen entfernte Davis-Gebiet mit Rauch auf dem Höhepunkt der Brutzeit für Rhesusaffen, die in Freigehegen des California National Primate Research Center untergebracht waren.

Die damals gezeugten 89 Tiere wurden etwa sechs Monate später geboren. Sie teilen sich auf zwischen 52 Tieren, die am oder vor dem 22. November 2018 gezeugt wurden und in ihrem ersten Trimester als dem Rauch von Waldbränden „ausgesetzt“ galten, und 37 später gezeugten Tieren, die nicht exponiert waren.

John Capitanio, Professor für Psychologie an der UC Davis und Kernwissenschaftler am CNPRC, führt seit zwei Jahrzehnten standardisierte Bewertungen an Tieren durch, die im Zentrum geboren wurden. Im Alter von etwa 3-4 Monaten werden die jungen Affen anhand verschiedener kognitiver und Verhaltenstests untersucht. Obwohl die Anzahl der während des Lagerfeuers gezeugten Tiere, die bewertet wurden, relativ gering war, konnten sie nicht nur miteinander (exponiert vs. nicht exponiert), sondern auch mit den historischen Daten von Hunderten von Tieren verglichen werden.

Bei der Bewertung zeigten die dem Rauch ausgesetzten Säuglinge einen Anstieg eines Entzündungsmarkers, eine reduzierte Cortisolreaktion auf Stress, Gedächtnisdefizite und ein passiveres Temperament als andere Tiere, sagte Capitanio.

„Es ist ein milder Effekt in einer Vielzahl von Bereichen der psychologischen Funktion“, sagte Capitanio. Die Auswirkungen stimmen mit denen überein, die in Studien zur pränatalen Exposition gegenüber Luftverschmutzung festgestellt wurden, sagte er. Ein Vergleich zwischen den Gruppen und mit in anderen Jahren geborenen Tieren zeigt, dass die Ergebnisse nicht auf den Zeitpunkt der Empfängnis (früher versus später in der Brutsaison) zurückzuführen sind.

Wirkung auf die fötale Entwicklung

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass einige Bestandteile des Waldbrandrauchs teratogen wirken und die Entwicklung des Fötus beeinträchtigen können, sagte Lasley. Diese Komponente könnten luftgetragene Kohlenwasserstoffe wie Phthalate sein, die in der Rauchfahne des Lagerfeuers gefunden wurden.

Im Gegensatz zu anderen Säugetieren produziert die Plazenta von Primaten wie Menschen und Rhesusaffen Hormone, die die Gehirnentwicklung durch das Nebennierensystem unterstützen, sagte er.

„Da fetale Nebennieren die Quelle von Cortisol und anderen Steroiden für die neurologische Entwicklung sind, die das Verhalten bestimmen, könnte ein Szenario einer Plazenta-Nebennieren-Hirn-Achse der kausale Weg sein“, sagte Lasley.

Lasley beginnt eine prospektive Studie mit Frauen mit eingepflanzten Embryonen infolge einer In-vitro-Fertilisation, da der Zeitpunkt der Empfängnis genau bekannt ist, wenn die Frauen zufällig Waldbrandrauch oder anderen Schadstoffen ausgesetzt sind.

Eine zuvor veröffentlichte Studie über dieselbe Tiergruppe von Bryn Wilson, einem Geburtshelfer/Gynäkologen an der UC Davis Health in Zusammenarbeit mit Lasley und Professor Kent Pinkerton vom UC Davis Center for Health and Environment, fand einen leichten, aber statistisch nicht signifikanten Rückgang in der Rate der Lebendgeburten in der betroffenen Kohorte.

Weitere Autoren der Veröffentlichung sind Laura Del Rosso vom California National Primate Research Center und Nancy Gee vom UC Davis Center for Health and Environment. Die Arbeit wurde durch Zuschüsse des NIH unterstützt.