Forscher entdecken neuen Zusammenhang zwischen einer Klasse persistenter Schadstoffe und dem Darmmikrobiom

Forscher der Duke University haben die bisher umfassendste Studie darüber durchgeführt, wie eine Klasse von persistenten Schadstoffen, die als halbflüchtige organische Verbindungen (SVOCs) bezeichnet werden, mit dem Darmmikrobiom bei menschlichen Kindern in Verbindung gebracht werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass bestimmte SVOCs mit der Häufigkeit der im menschlichen Verdauungstrakt lebenden Bakterien- und Pilzarten korrelieren und diese unterschiedlich beeinflussen können. Bereitstellung eines potenziellen Mechanismus zur Messung der Exposition gegenüber einer Vielzahl dieser Stoffe. Die Studie legt auch nahe, dass die Exposition gegenüber toxischen halogenierten Verbindungen, kohlenstoff- und halogenhaltige Chemikalien wie Chlor und Brom, kann eine Nische für Bakterien schaffen, die sich von ihnen ernähren - Bakterien, die normalerweise nicht im menschlichen Darm vorkommen.

Wir fanden Bakterien, die Forscher zur biologischen Bodensanierung verwenden, um chlorierte Lösungsmittel zu entfernen, das ist kein Organismus, von dem man erwarten würde, dass er im Darm von jemandem vorkommt. Der Grund, warum es in Böden verwendet wird, ist die Entgiftung und Entfernung von Chlor, was darauf hindeutet, dass sie vielleicht auch genau deshalb in diesen Eingeweiden sind."

Claudia Günsch, der Theodore-Kennedy-Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen, Duke University

Die Ergebnisse erscheinen am 30. Oktober online im Journal Briefe zu Umweltwissenschaften und -technologie .

„Wir möchten die Auswirkungen der Exposition gegenüber SVOCs auf unser Darmmikrobiom verstehen und wie sich dies auf positive oder negative Gesundheitsergebnisse auswirkt. " sagte Gunsch. "Aber im Moment ist es eine große Blackbox, die wir nicht verstehen."

SVOCs sind eine breite Klasse geruchloser Chemikalien, die aus Baumaterialien und Konsumgütern emittiert werden. verdunsten oft langsam und setzen sich auf Staubpartikeln und Wassertröpfchen ab. Fast jeder in der entwickelten Welt ist mindestens einigen dieser Verbindungen regelmäßig ausgesetzt. aufgrund ihrer allgemeinen Verwendung in Industrie- und Konsumgütern.

Der Gedanke, dass diese Chemikalien Auswirkungen auf das menschliche Mikrobiom und die Gesundheit haben könnten, ist relativ neu. und die Forschung, um herauszufinden, was diese sein können und warum sie auftreten, steckt noch in den Kinderschuhen. Ein wichtiger Arbeitsbereich richtet sich an Kinder, da sie in der Regel höhere Expositionsraten aufweisen, weil Sie mehr Zeit damit verbringen, auf staubigen Böden zu spielen, auf denen sich SVOCs ansammeln, und weil ihre wachsenden Körper anfälliger für neue Umweltstressoren sind.

Eine Möglichkeit, Turbulenzen im Leben eines heranwachsenden Kindes zu verursachen, besteht darin, das Darmmikrobiom zu beeinflussen. Bestehend aus den komplexen Gemeinschaften von Bakterien und Pilzen, die im gesamten menschlichen Verdauungstrakt wachsen und zusammenleben, Es hat sich gezeigt, dass das Darmmikrobiom eine klare Bedeutung für die kindliche Entwicklung sowie die Gesundheit von Erwachsenen hat. Während einige Studien bereits gezeigt haben, dass bestimmte SVOCs einen Einfluss auf das Darmmikrobiom von Kindern haben, Die untersuchten Chemikalien sind nur ein winziger Bruchteil derjenigen, denen Menschen ausgesetzt sind.

"In der Theorie, Störungen im Darmmikrobiom von Kindern können mit langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen in Verbindung gebracht werden, “ fügte Courtney Gardner hinzu, Assistenzprofessor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Washington State University, der die Studie durchführte, als er noch Mitglied von Gunschs Labor war. "Aber bevor wir einen von ihnen wirklich auf eindeutige Ursachen untersuchen können, Wir müssen ein Gefühl dafür bekommen, welche SVOC-Klassen am negativsten mit Mikrobiomgemeinschaften in Verbindung gebracht werden."

In ihrem ersten explorativen Ausflug in dieses Feld Günsch, Gardner und ihre Kollegen von Duke haben die Konzentrationen von Dutzenden von SVOCs gemessen, die in den Körpern von fast 80 Kindern im Alter zwischen drei und sechs Jahren zirkulieren. Sie charakterisierten auch jedes Darmmikrobiom der Kinder und suchten dann nach Zusammenhängen zwischen den gefundenen Unterschieden und der Exposition gegenüber SVOCs.

Es gab keinen Mangel an Daten, mit denen man arbeiten konnte, die Forscher fanden 29 SVOC-Verbindungen in mehr als 95 % der entnommenen Proben. Sie fanden auch Zusammenhänge zwischen den im Blut oder Urin von Kindern vorhandenen Verbindungen und den relativen Mengen der Schlüsselmikroben, darunter 61 Bakterien und 24 Pilze. Nachdem Sie die verschiedenen Biomarker und Beziehungen durchgearbeitet haben, Die Forscher kamen zu zwei interessanten Erkenntnissen.

Der erste war, dass Kinder mit einem hohen Anteil an halogenierten SVOCs einige ungewöhnliche Gäste im Bauch haben.

Die Forscher fanden auch heraus, dass einige SVOCs zwar eine negative Wirkung auf Bakterien im Darmmikrobiom hatten, andere hatten einen positiven Effekt. Mit mehr Forschung darüber, wie diese verschiedenen Chemikalien die verschiedenen Darmarten auf ihre eigene Weise beeinflussen, Diese Arbeit könnte die Möglichkeit bieten, eine Momentaufnahme der mikrobiellen Gemeinschaft des Darms als Fenster zu verwenden, um zu erfahren, welchen SVOCs ein Kind ausgesetzt war.

"Es ist derzeit sehr kompliziert und teuer zu messen, welchen Chemikalien Menschen ausgesetzt waren, wenn Sie nicht bereits wissen, wonach Sie suchen. sagte Gunsch. das ist ziemlich einfach. Wenn wir nur durch die Sequenzierung der genetischen Signatur eines Mikrobioms eine zuverlässige Momentaufnahme der SVOC-Exposition erhalten könnten, Wir könnten dies nutzen, um mehr über die gesundheitlichen Auswirkungen dieser Chemikalien auf unsere Kinder und uns selbst zu verstehen."

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