אסתמה היא מחלה נשימתית כרונית שכיחה, אשר לפי הערכות נגרמת משילוב של גורמים גנטיים וסביבתיים, ובהם עישון סיגריות וחשיפה לעישון פסיבי, השמנה, לחץ נפשי וחשיפה למזהמים שונים.

מחקרים רבים מדגימים כי חשיפה ממושכת לזיהום אוויר מלווה בעלייה הן בסיכון להתפתחות של אסתמה והן בסיכון להתלקחות של התקף אסתמטי אצל המאובחנים במחלה. מטה אנליזה של חוקרים מארגנטינה, שפורסמה במארס 2017 בכתב העת PLOS ONE, מצאה קשר בין חשיפה לחלקיקי זיהום אוויר שחודרים את דרכי הנשימה ומזהמים ספציפיים, ובכללם חנקן דו מחצני וגופרית דו חמצנית, לבין התלקחויות של התקפי אסתמה בילדות.

עתה חוקרים אמריקאים שהשתמשו בשיטת מחקר מתקדמת של 'למידת מכונה' הצליחו לזהות 25 שילובים שונים של מזהמי אוויר שהיו קשורים לתסמיני אסתמה בילדות, ובכללם קוצר נשימה, לחצים וכאבים בחזה, צפצופים ושריקות בנשימה, יובש בפה, ולעתים גם התקפי שיעול והפרעות שינה. החוקרים מציינים כי חלק מהשילובים הללו לא היו יכולים להתגלות בשיטת מחקר מסורתית.

מזהמים בחקלאות ובתעשייה

למידת מכונה (Machine Learning) היא שיטה סטטיסטית ניתוחית שעושה שימוש בצבר של נתונים כדי לפתח אלגוריתם מתוחכם שביכולתו להסביר תופעות וקשרים שונים. שימוש בשיטה זו נעשה בשנים האחרונות גם במאגרי עתק לצורך פיתוח טכנולוגיות מבוססות בינה מלאכותית.

בעבודה הנוכחית, החוקרים מהאוניברסיטה של מדינת וושינגטון השתמשו בלמידת מכונה לזהות את השפעותיהם של שילובים של 109 מזהמי אוויר שונים שנקשרו במחקרם לאסתמה בקרב 269 תלמידים ב-10 בתי ספר יסודיים ציבוריים בעיר ספוקיין שבמדינת וושינגטון בארה"ב. מידע על התקפי האסתמה של הילדים נאסף מתיקיהם הרפואיים שמצויים בבתי הספר, ומידע על חשיפה למזהמים נלקח מתחנות לניטור אוויר בעיר של הסוכנות להגנת הסביבה (EPA) בשלוש תקופות שונות: השנים 2019-2014, השנים 2019-2017 והשנה 2019 בלבד.

השיטה הצליחה לזהות 25 שילובים שונים של מזהמי אוויר שקשורים בהתפרצות תסמיני אסתמה בקרב הילדים לפחות בתקופה אחת משלוש התקופות שנבדקו. שלושה שילובים נקשרו באופן חזק במיוחד להתפרצות אסתמה: התרכובת טריכלורואתן (1,1,1-trichloroethane) המצויה בין השאר בחומרי הדברה ובשימוש תעשיית הטקסטיל, שמני חיתוך בתעשיית המתכת, תעשיית האלקטרוניקה, ניקוי יבש ומסירי כתמים; 2-ניטרופרופן (2-nitropropane) המשמש בין השאר בתעשיית הפלסטיק והתרופות (פארמה); ו-2, 4, 6 טריכלורופנול (2,4,6-trichlorophenol) המצוי בין השאר בחומרים קוטלי חרקים וקוטלי פטריות בחקלאות ובתעשיית הדבקים. חלק מהשילובים זוהו רק בשיטת למידת המכונה, כשהחוקרים מדגישים כי לא ניתן היה לזהותם בשיטות מחקר סטטיסטיות מסורתיות.

מבין 25 שילובי המזהמים, חשיפה ל-13 שילובים זוהתה כחמורה יותר בהתפתחות המספר הגדול ביותר של תסמיני אסתמה בקרב ילדים שנכללו במחקר המתגוררים בשכונה ספציפית בעיר ספוקיין שנחשבת לנמוכה במדד הסוציואקונומי.

המחקר מומן על ידי מענקם מהמכון הלאומי לבריאות בארה"ב (NIH) וקרן רמבול (Ramboll), וממצאיו מדווחים בגיליון אפריל 2024 בכתב העת Science of The Total Environment.

שליש מהאוכלוסייה

"לא די בחקר של מזהם אחד שיכול להיות קשור לאסתמה. מחקר זה בחן את המגוון והשילובים של רעלים באוויר שעשויים להיות קשורים לתסמינים של אסתמה", הבהיר בראיון לתקשורת המחבר הראשי של המחקר ד"ר סולמאז אמירי (Amiri) מהמכון למחקר וחינוך של רפואה קהילתית (IREACH) באוניברסיטה של מדינת וושינגטון.

ממצאי המחקר מאירים על הנזקים הבריאותיים של מזהמי אוויר. לאחרונה גוברת המודעות לנזקים של זיהום אוויר לסביבה, בין היתר בהשפעתם על ההתחממות הגלובלית אשר גם לה יש השפעות בריאותיות שרק הולכות ומתבהרות.

לפי נתוני ארגון הבריאות העולמי (WHO), ההשפעות של זיהום האוויר ניכרות כמעט על כל אדם ברחבי הגלובוס. כ-2.3 מיליארד אנשים בעולם, כשליש מהאוכלוסייה, מבשלים מזון תוך שימוש באמצעים שמייצרים זיהום אוויר בבית, וזיהום מסוג זה אחראי לפי הערכות לכ-3.2 מיליון מקרי תמותה בשנת 2020, בהם 237 אלף מקרי תמותה של ילדים עד גיל חמש.  ההשפעות של זיהום אוויר בבית ובסביבה מובילים לכ-6.7 מיליון מקרי תמותה מוקדמת בשנה.

חמשת המזהמים החמורים ביותר שמנוטרים כיום הם חלקיקי זיהום אוויר שחודרים את דרכי הנשימה (Particulate Matter ובקיצור PM) ובעיקר כשקוטרם הוא עד 2.5 מיקרון, וכן פחמן חד חמצני, אוזון, חנקן דו חמצני וגופרית דו חמצנית.

זיהום אוויר נקשר בספרות הרפואית לשורה ארוכה של מחלות כרוניות ומצבים רפואיים אקוטיים. בין השאר נמצאו מחרים הקושרים בין זיהום אוויר לעלייה בסיכון למחלות לב וכלי דם וגידולים סרטניים – בהם סרטן הריאות, וכן קשרים בין זיהום אוויר לאוסטאופורוזיס, תסמונות נוירולוגיות, מחלות במערכת העיכול, מחלות כליה, מחלות כבד, מחלות עור ומחלות ריאה שונות – בהן ברונכיטיס, מחלת ריאות חסימתית כרונית COPD וכאמור גם אסתמה.

Science of The Total Environment, doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.171102