Studiet, offentliggjort online i tidsskriftet Miljø International , er den første, der forbinder luftforurening med ændringer i strukturen og funktionen af det menneskelige tarmmikrobiom - samlingen af billioner af mikroorganismer, der bor i os.
Det gasformige forurenende ozon, som hjælper med at udgøre Denvers berygtede 'brune sky' - er særlig farlig, undersøgelsen fandt, med unge voksne udsat for højere niveauer af ozon, der viser mindre mikrobiel mangfoldighed og flere af visse arter, der er forbundet med fedme og sygdom.
"Vi ved fra tidligere forskning, at luftforurenende stoffer kan have en lang række negative sundhedsvirkninger, "sagde seniorforfatter Tanya Alderete, en adjunkt i integrativ fysiologi, peger på undersøgelser, der forbinder smog med type 2 -diabetes, vægtforøgelse og inflammatoriske tarmsygdomme. "Takeaway fra dette papir er, at nogle af disse effekter kan skyldes ændringer i tarmen."
Undersøgelsen kommer på et tidspunkt, hvor luftkvaliteten i mange amerikanske byer forværres efter årtiers forbedring. I december, Environmental Protection Agency nedgraderede Denver-metroen og nordlige Front Range-regioner til "alvorlig ikke-opnået" status for ikke at overholde nationale ozonstandarder.
Regioner i otte andre stater, herunder nogle i Californien, Texas, Illinois, Connecticut, Indiana, New Jersey, New York og Wisconsin, blev også straffet for høj ozon. I hele verden, ifølge forskning offentliggjort i denne måned, luftforurening dræber 8,8 millioner mennesker årligt - mere end rygning eller krig.
Selvom der er blevet lagt stor vægt på respiratorisk sundhed, Alderetes tidligere undersøgelser har vist, at forurening også kan forringe kroppens evne til at regulere blodsukkeret og påvirke risikoen for fedme. Anden forskning har vist besøg på skadestuer for gastrointestinale problemer stigning på dage med høj forurening, og unge med høj eksponering for trafikudstødning har større risiko for at udvikle Crohns sygdom.
For at undersøge, hvad der kan ske inde i tarmen, Alderetes team brugte avanceret helgenomsekvensering til at analysere fækale prøver fra 101 unge voksne i det sydlige Californien.
Forskerne kiggede på data fra luftovervågningsstationer i nærheden af emnernes adresser for at beregne deres tidligere års eksponering for ozon (som dannes, når emissioner fra køretøjer udsættes for sollys), partikler (farlige partikler suspenderet i luften), og lattergas (et giftigt biprodukt ved forbrænding af fossilt brændstof).
Af alle de målte forurenende stoffer, ozon havde langt størst indvirkning på tarmen, tegner sig for omkring 11% af den variation, der ses mellem undersøgelsesemnerne - mere af betydning end køn, etnicitet eller endda kost. Dem med højere eksponering for ozon havde også et mindre udvalg af bakterier i deres tarm.
Dette er vigtigt, da lavere (bakterier) mangfoldighed har været forbundet med fedme og type 2 -diabetes. "
Tanya Alderete, seniorforfatter
Emner med højere eksponering for ozon havde også en større overflod af en bestemt art kaldet Bacteroides caecimuris. Det er vigtigt, fordi nogle undersøgelser har forbundet høje niveauer af Bacteroides med fedme.
I alt, forskerne identificerede 128 bakteriearter påvirket af øget ozoneksponering. Nogle kan påvirke frigivelsen af insulin, hormonet, der er ansvarligt for at føre sukker ind i musklerne for energi. Andre arter kan producere metabolitter, herunder fedtsyrer, som hjælper med at opretholde tarmbarriereintegritet og afværge betændelse.
"Ozon ændrer sandsynligvis miljøet i din tarm for at favorisere nogle bakterier frem for andre, og det kan have sundhedsmæssige konsekvenser, sagde Alderete.
Undersøgelsen var relativt lille og har nogle begrænsninger, herunder det faktum, at afføringsprøver kun blev taget én gang.
Alderete går nu videre med en større, mere ekspansiv undersøgelse af unge voksne i Denver -området. Takket være en ny bevilling fra nonprofit Health Effects Institute, hun undersøger også, hvordan udsættelse for luftforurening prænatal eller tidligt påvirker dannelsen af tarmmikrobiomet hos 240 spædbørn.
Hun sagde, at hun håber, at hendes arbejde i sidste ende vil få politikere til at overveje at flytte parker, legepladser og boligbyggerier væk fra travle veje og områder med høj forurening, og invester mere i at opfylde eller overskride luftkvalitetsstandarder.
"Der skal stadig gøres meget arbejde, men dette tilføjer en voksende mængde litteratur, der viser, at menneskelig eksponering for luftforurening kan have varig, skadelige virkninger på menneskers sundhed. "