كانت إيزابيل كاتز في الرابعة عشرة من عمرها عندما اكتشفت أن والدتها وجدتها كانا جزءًا من برنامج علمي طويل الأمد. تقول:"لقد فوجئت حقًا". بدأ في عام 1959 ، وهو أحد أقدم برامج البحث الجارية في العالم. لقد جمعت بيانات عن آلاف العائلات مثل عائلة إيزابيل التي تعيش في وحول سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا.
يُعرف البرنامج باسم دراسات صحة الطفل وتنميته ، أو CHDS. على مدى عقود ، شارك باحثوها العديد من النتائج التي توصلوا إليها في الاجتماعات والمجلات. يمكن اعتبار كل من هذه التقارير على أنها واحدة من "الدراسات" في CHDS. ولكن فيما يتعلق بالبحث ، من المنطقي التفكير في CHDS على أنها دراسة واحدة طويلة الأمد مع العديد من الأجزاء.
لقد تعلم العلماء أشياء مهمة من العائلات المشاركة. في الستينيات من القرن الماضي ، على سبيل المثال ، أظهر الباحثون أن النساء اللواتي يدخن أثناء الحمل ينجبن أطفالًا أصغر حجمًا. أدى ذلك إلى قيام باحثين آخرين بدراسة كيف يمكن أن يؤذي تدخين الأم طفلها الذي لم يولد بعد.
تقدم هذه الدراسة الضخمة الآن للعلماء أدلة مهمة أخرى حول الأدوار التي تلعبها البيئة في صحة الإنسان. "ما يجعل هذه الدراسة نادرة هو أنها تمتد على ثلاثة أجيال" ، هذا ما قالته الباحثة باربرا كوهن. قد تساعد هذه الدراسة وغيرها من الدراسات طويلة المدى مثلها الأشخاص يومًا ما على إجراء تغييرات على البيئة بطرق يمكن أن تقلل من عدد الأشخاص الذين يمرضون.
فهم المخاطر البيئية
قبل أن تحدث مثل هذه التغييرات ، ومع ذلك ، نحتاج إلى معرفة ما يجب تغييره. العديد من الأمراض لها أكثر من سبب. هناك عدة عوامل تحدد من يصاب بأمراض مثل التوحد والداء البطني والسكري والسرطان.
الجينات عبارة عن أجزاء من الحمض النووي تحدد كيف يبدو الكائن الحي ويتصرف. نحن نرث الجينات من آبائنا. تساعد هذه الجينات أيضًا في تحديد من قد يصاب بأمراض معينة. تلعب بعض السلوكيات - مثل مقدار التمارين أو النوم - دورًا أيضًا.
الشرح:ما هي الجينات؟
كذلك يمكن أن تؤثر التأثيرات التي لدينا سيطرة أقل عليها ، مثل ما هو موجود في الطعام الذي نتناوله ، والماء الذي نشربه والهواء الذي نتنفسه. يمكن أن تشمل هذه العوامل البيئية تعرضنا للمواد الكيميائية الضارة. يمكن أن تدخل أجسامنا من خلال الجلد أو الرئتين أو الأنف أو الأمعاء.
تتضمن بعض الأمثلة للمواد الكيميائية التي يحتمل أن تكون خطرة ، ثنائي الفينول أ (BPA) ، وهو أحد مكونات البلاستيك ، ومانعات تسرب الأسنان ، والأحبار في بعض أوراق الطباعة الحرارية. فئة كبيرة أخرى من هذه المركبات هي مواد كيميائية مشبعة بالفلور. تُستخدم هذه العوامل "غير اللاصقة" لطلاء العديد من أواني القلي ومواد تغليف المواد الغذائية والأقمشة. هناك أيضًا مبيدات حشرية وملوثات يحتمل أن تكون سامة تنبعث من حرق كل شيء من الوقود الأحفوري إلى الغابات المنكوبة بالجفاف. حتى المكونات الطبيعية في الأطعمة يمكن أن تؤثر أحيانًا على خطر الإصابة بالأمراض.
الشرح:الارتباط والسببية والمصادفة والمزيد
لا يمكننا تغيير تركيبتنا الجينية بسهولة. لكن قد نكون قادرين على تغيير بعض جوانب البيئة التي سنتعرض لها. أولاً ، مع ذلك ، هناك الكثير من الأبحاث التي يجب إجراؤها. يلاحظ براندون بيرسون:"لا نعرف ما هي تلك العوامل البيئية المهمة لكثير من الأمراض". إنه عالم أعصاب في جامعة كولومبيا في مدينة نيويورك. يركز عمله على تأثيرات المواد الكيميائية السامة على الدماغ.
إن فهم هذه المخاطر البيئية ، كما يشير بيرسون ، يبدأ بالملاحظة.
التعلم من الماضي
تقضي باربرا كوهن معظم يومها على الكمبيوتر ، وليس على مقعد المختبر. يحتوي مكتبها في بيركلي ، كاليفورنيا ، على بوابة إلكترونية إلى الماضي. إنها الحافظة على المعلومات الصحية عبر ثلاثة أجيال.
كوهن عالم أوبئة. يدرس هؤلاء الباحثون مجموعات كبيرة من الناس. هم معروفون باسم الأفواج. لدراسة صحة مجموعة بمرور الوقت ، غالبًا ما يأخذ الباحثون عينات الدم ويطرحون الأسئلة ويجمعون البيانات الأخرى. قد يفعلون ذلك كل بضعة أشهر أو كل بضع سنوات. ثم يتتبعون كيف تغيرت صحة المجندين في المتوسط بمرور الوقت.
يستخدم العلماء هذه البيانات لتحديد أنماط المرض. يمكنهم أيضًا البحث عن أي تفاصيل حول ما قد يكون عزز - أو قلل - من فرصة إصابة الأشخاص في المجموعة بمرض معين.
هذا يسمى علم المراقبة. يمكن للباحثين استخدامه لتكوين فرضية جديدة (Hy-PAH-thuh-sis). الفرضيات هي نوع من التخمينات المتعلمة التي تستند إلى ملاحظة واحدة أو أكثر.
على سبيل المثال ، خلال الحرب العالمية الثانية ، رأى الباحثون الدلائل الأولى على أن بيئة الطفل في الرحم قد تساعد في التنبؤ بمن سيصاب بأمراض معينة في مرحلة البلوغ. في شتاء 1944-1945 ، استولى النازيون على هولندا. تسبب هذا في مجاعة شديدة. يعيش البالغون في أجزاء كثيرة من البلاد على 400 سعرة حرارية فقط في اليوم. (النظام الغذائي العادي للبالغين يقارب 2000 سعر حراري في اليوم). كان الأطفال الذين ولدوا خلال هذه المجاعة المسماة بمجاعة "شتاء الجوع" الهولندية أقصر وأنحف من الأطفال المولودين قبل أو بعد.
ولكن حتى بعد سنوات ، كان الأشخاص الذين ولدوا أثناء المجاعة أكثر عرضة للإصابة بأمراض مثل أمراض القلب والسكري أكثر من أقرانهم الذين ولدوا قبلهم أو بعدهم بفترة وجيزة. افترض الباحثون أن تجويع الأم أثناء الحمل يغير كيفية نمو طفلها في الرحم. جعلت هذه التغييرات أطفال المجاعة أكثر عرضة للإصابة بأمراض معينة.
تظهر هذه البيانات أيضًا أن الأمر قد يستغرق سنوات عديدة بعد التعرض لأعراض خطر الإصابة بالأمراض. وهذا يمكن أن يجعل من الصعب تحديد الروابط بين البيئة والصحة. يقول كوهن إن الدراسات الجماعية طويلة المدى هي واحدة من أفضل الأدوات التي يمتلكها العلماء للعثور على مثل هذه الروابط. وذلك لأن الدراسات الجماعية تسمح للعلماء بجمع البيانات الصحية من نفس الأشخاص طوال حياتهم.
العائلات تتطوع
انضمت روث دويل ، جدة إيزابيل كاتز ، إلى دراسات صحة الطفل ونمائه في عام 1962. وكان ذلك بعد أيام قليلة من ولادة ديويل لأم إيزابيل ، جينيفر إيسكول. سألت ممرضة في المستشفى ديويل عما إذا كانت تريد التطوع لدراسة علمية. سيبحث عن أنماط بين صحة الأمهات أثناء الحمل وكيف ينمو أطفالهن بمرور الوقت. كمبرمج كمبيوتر ، كان لدى Deuel اهتمام كبير بالعلوم. فكرت ، "بالتأكيد ، لماذا لا؟"
أجاب دويل على أسئلة حول صحتها وعاداتها. هل كانت تدخن؟ هل تناولت أي أدوية أثناء الحمل؟ قامت الممرضات بقياس طولها ووزنها وضغط دمها. جمعوا قنينة من دمها. كما قاموا بجمع بيانات من ابنتها جينيفر عندما نشأت من رضيعة إلى طفلة.
من هذه البيانات ، تعلم الباحثون أشياء كثيرة. على سبيل المثال ، أنجبت الأمهات اللاتي يدخن أثناء الحمل أطفالًا أصغر حجمًا. يمكن للأطفال الذين يولدون صغارًا جدًا أن يصابوا بمشاكل في التنفس ومشاكل صحية أخرى. كما أظهرت دراسات أخرى أن التدخين أثناء الحمل قد يضر بالنمو. لذلك بدأ الأطباء في نصح النساء الحوامل بعدم التدخين.
واصل العلماء جمع البيانات مع نشأة جينيفر والأطفال الآخرين في مجموعتها. مع المزيد من البيانات ، يمكن للباحثين طرح أسئلة مختلفة والإجابة عليها. يمكنهم الآن النظر إلى الصحة على مدى فترة زمنية أطول.
على سبيل المثال ، تعلم كوهن وآخرون ممن درسوا جيل جينيفر أن النساء اللائي تعرضن لقاتل حشرات معين في الرحم وأثناء البلوغ أكثر عرضة للإصابة بسرطان الثدي في الأربعينيات والخمسينيات من العمر. هذا المبيد يسمى DDT. ستستمر حكومة الولايات المتحدة في حظر مادة الـ دي.دي.تي بسبب مخاوف من أنها تضر بالحياة البرية وتشكل خطرًا على صحة الإنسان.
دراسات جماعية أخرى
قد تكون دراسات صحة الطفل ونموه واحدة من أطول المجموعات في العالم. ومع ذلك ، فهي ليست الدراسة الوحيدة التي تبحث في دور البيئة في الصحة في الأجيال المختلفة من نفس العائلات. الباحثون في إنجلترا ، على سبيل المثال ، راقبوا 14500 عائلة في مدينة بريستول منذ عام 1991. يسمون هذه المجموعة بدراسة أطفال التسعينيات.
يقول جين جولدنج:"أردنا استخدام البيانات التي جمعناها لتكوين فرضيات حول كيفية تأثير البيئة والجينات على نمو دماغ الطفل". إنها عالمة أوبئة محلية ساعدت في بدء الدراسة. تعمل في جامعة بريستول.
ساعدت النتائج التي توصلت إليها هذه الدراسة الأترابية العلماء على تشكيل فرضية أخرى:أن تعرض الجنين للمواد الكيميائية السامة في الرحم قد يضر الأجيال اللاحقة. وأظهر فريق غولدنغ أن الأطفال الذين دخنت جداتهم أثناء الحمل كانوا أكثر عرضة للإصابة بالتوحد من الأطفال الذين لم تدخن جداتهم. ومع ذلك ، كان هذا ينطبق فقط على الأطفال الذين دخنت أمهاتهم أثناء الحمل معهم.
دراسة فرامنغهام للقلب هي مجموعة مشهورة أخرى طويلة الأمد. تم تصميمه لمساعدة العلماء على فهم أفضل للعوامل الجينية والبيئية التي يمكن أن تثبت أنها جيدة - أو ضارة - لصحة القلب. بدأت في فرامنغهام ، ماساتشوستس ، في عام 1948 ، مع 5000 بالغ.
نشر باحثون من جميع أنحاء العالم أكثر من 3500 دراسة علمية على البالغين الأصليين في فرامنغهام وأطفالهم وأحفادهم. قدمت هذه الدراسة بعض الدلائل الأولى على أن تدخين السجائر يمكن أن يساهم في الإصابة بأمراض القلب. الدراسة الآن تتبع الجيل الرابع.
يحتاج العلماء إلى ملاحظات وتجارب
من النادر إجراء دراسات كبيرة مثل دراسة فرامنغهام للقلب ودراسات صحة الطفل وتنميته. لكنهم مهمون جدا يقول أليسيو فاسانو إن برنامج CHDS ، على سبيل المثال ، يسمح للباحثين بدراسة كيف يمكن أن تلعب التغييرات في نمط الحياة والبيئة بمرور الوقت دورًا في المرض. إنه طبيب أمراض الجهاز الهضمي للأطفال. يقوم هؤلاء الأطباء بدراسة وعلاج أمراض الجهاز الهضمي عند الأطفال. يعمل في مستشفى ماساتشوستس العام في بوسطن.
هناك ، يدرس فاسانو مرض الاضطرابات الهضمية (SEEL-ee-ak). يصاب الأشخاص المصابون بهذا المرض بتناول مادة تسمى الغلوتين (GLOO-ten). يوجد في الخبز والأطعمة الأخرى المصنوعة من حبوب معينة. قلة من الناس كانوا على علم بمرض الاضطرابات الهضمية في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي. كان من النادر. الآن هو في ازدياد. تضاعف عدد الحالات الجديدة في الولايات المتحدة كل 15 عامًا منذ السبعينيات. الأطباء ليسوا متأكدين من السبب. يعتقدون أن التغييرات في البيئة وفي نمط حياة الناس ربما لعبت دورًا. لكنهم غير متأكدين مما قد تكون عليه هذه التغييرات.
بدأ فريق فاسانو في الاطلاع على بيانات من دراسات صحة الطفل ونموه. فريقه من بين أولئك الذين يبحثون عن تغييرات في التعرضات البيئية وأنماط الحياة على مدى الأجيال الثلاثة. إنهم يأملون أن يساعدهم تحديد مثل هذه التغييرات على التنبؤ بشكل أفضل بمن يحتمل أن يصاب بالداء البطني ولماذا.
يولد جيل جديد من الناس كل عشرين سنة في المتوسط. يقول فاسانو:"قبل ثلاثة أجيال عشنا أسلوب حياة مختلف تمامًا". "كانت البيئة مختلفة. الآن يمكننا دراسة كيفية تأثير هذه التغييرات على الصحة ".
على الرغم من فائدة الدراسات الأترابية ، إلا أن لها حدودها. لا يمكن للعلماء استخدام البحث القائم على الملاحظة لتحديد ما إذا كان هناك شيء معين يسبب شيئًا آخر. قد تظهر دراسة جماعية أن شخصًا ما تعرض في الرحم لمبيد حشري معين يصاب بسرطان الثدي بعد عقود. هذا ارتباط. لكن الارتباطات في حد ذاتها لن تثبت تسببت المبيدات هذا السرطان. قد تكون هناك تفسيرات أخرى. لإظهار السببية ، يحتاج العلماء إلى إجراء تجارب تختبر فرضياتهم.
ومع ذلك ، يصعب إجراء بعض التجارب على البشر. قد يكون البعض غير عادل. إذا كان لديك شك قوي في أن إحدى المواد الكيميائية تسبب مشاكل صحية ، فسيكون من غير العدل أن تجعل بعض الناس يلمسونها أو يستنشقونها لمجرد اختبار حدسك المتعلم. لذلك يقوم العلماء بدلاً من ذلك بإجراء مثل هذه الاختبارات على الخلايا أو الأنسجة أو الحيوانات في المختبر. يمكن أن تساعد هذه الأنواع من التجارب الباحثين في الإجابة عن أسئلة حول كيفية حدوث شيء ما أو سبب حدوثه.
تسير الملاحظة والتجربة جنبًا إلى جنب. يقول كوهن:"إنهم يعملون معًا لمساعدة الباحثين على وضع الفرضيات واختبارها".
استشراف المستقبل
إيزابيل كاتز الآن طالبة في الكلية. هناك هي تخصص في علم الأحياء. قبل بضع سنوات سُئلت عما إذا كانت ، كشخص بالغ ، تريد المشاركة في دراسات صحة الطفل ونموه. قالت نعم ، تمامًا مثل جدتها وأميها. يقول كاتس:"كنت أعرف أنه لا يمكن استبدالني كمشارك".
بدأ الباحثون الآن في جمع البيانات من كاتز وأحفاد آخرين من أعضاء المجموعة الأصلية.
ضع في اعتبارك التعرض لمادة الـ دي.دي.تي التي ربما تعرضت لها جداتهم. صحيح أن الـ دي.دي.تي لم يعد يُستخدم في الولايات المتحدة. لكن آلاف المواد الكيميائية المباعة والمستخدمة اليوم ترتبط بارتفاع مخاطر الإصابة بسرطان الثدي وأمراض أخرى. يحتوي بعضها على بنية كيميائية تشبه إلى حد بعيد الـ دي.دي.تي. يشير كوهن إلى أن هذا يشير إلى أنهم قد يتصرفون بشكل مشابه في الجسم. وتقول:"الأمل الآن هو أنه مع بيانات المجموعة القادمة ،" لا يتعين علينا الانتظار 60 عامًا أخرى لدراسة الآثار الصحية طويلة المدى [لمثل هذه المواد الكيميائية]. "
تم دعم إعداد التقارير الخاصة بهذه القصة من خلال منحة ليزي غروسمان المستقلة لتقارير الصحة البيئية ، والتي تم منحها من خلال صندوق جمعية الصحافة البيئية للصحافة البيئية.
