Lo studio, pubblicato online sulla rivista Ambiente Internazionale , è il primo a collegare l'inquinamento atmosferico ai cambiamenti nella struttura e nella funzione del microbioma intestinale umano - la raccolta di trilioni di microrganismi che risiedono dentro di noi.
L'ozono gassoso inquinante, che aiuta a formare la famigerata "nuvola marrone" di Denver - è particolarmente pericoloso, lo studio ha rilevato, con giovani adulti esposti a livelli più elevati di ozono che mostrano una minore diversità microbica e più specie di determinate specie associate a obesità e malattie.
"Sappiamo da ricerche precedenti che gli inquinanti atmosferici possono avere tutta una serie di effetti negativi sulla salute, " ha detto l'autore senior Tanya Alderete, un assistente professore di fisiologia integrata, indicando studi che collegano lo smog al diabete di tipo 2, aumento di peso e malattie infiammatorie intestinali. "La conclusione di questo articolo è che alcuni di questi effetti potrebbero essere dovuti a cambiamenti nell'intestino".
Lo studio arriva in un momento in cui la qualità dell'aria in molte città degli Stati Uniti sta peggiorando dopo decenni di miglioramento. In dicembre, l'Environmental Protection Agency ha declassato la metropolitana di Denver e le regioni del North Front Range allo stato di "grave non-realizzazione" per non aver rispettato gli standard nazionali sull'ozono.
Regioni di altri otto stati, compresi alcuni in California, Texas, Illinois, Connecticut, Indiana, New Jersey, New York e Wisconsin, sono stati anche penalizzati per l'alto livello di ozono. In tutto il mondo, secondo una ricerca pubblicata questo mese, l'inquinamento atmosferico uccide 8,8 milioni di persone ogni anno, più del fumo o della guerra.
Sebbene sia stata prestata molta attenzione alla salute respiratoria, I precedenti studi di Alderete hanno dimostrato che l'inquinamento può anche compromettere la capacità del corpo di regolare la glicemia e influenzare il rischio di obesità. Altre ricerche hanno mostrato che le visite al pronto soccorso per problemi gastrointestinali aumentano nei giorni di alto inquinamento, e i giovani con un'elevata esposizione ai gas di scarico hanno un rischio maggiore di sviluppare il morbo di Crohn.
Per indagare su cosa potrebbe succedere all'interno dell'intestino, Il team di Alderete ha utilizzato il sequenziamento dell'intero genoma all'avanguardia per analizzare campioni fecali di 101 giovani adulti nel sud della California.
I ricercatori hanno esaminato i dati delle stazioni di monitoraggio dell'aria vicino agli indirizzi dei soggetti per calcolare la loro esposizione all'ozono dell'anno precedente (che si forma quando le emissioni dei veicoli sono esposte alla luce solare), particolato (particelle pericolose sospese nell'aria), e protossido di azoto (un sottoprodotto tossico della combustione di combustibili fossili).
Di tutti gli inquinanti misurati, l'ozono ha avuto di gran lunga il maggiore impatto sull'intestino, rappresentando circa l'11% della variazione osservata tra i soggetti dello studio - più di un impatto rispetto al genere, etnia o anche dieta. Quelli con una maggiore esposizione all'ozono avevano anche una minore varietà di batteri che vivevano nel loro intestino.
Questo è importante poiché la diversità (batterica) inferiore è stata collegata all'obesità e al diabete di tipo 2".
Tanya Alderete, autore senior
I soggetti con una maggiore esposizione all'ozono avevano anche una maggiore abbondanza di una specie specifica chiamata Bacteroides caecimuris. È importante, perché alcuni studi hanno associato alti livelli di Bacteroides all'obesità.
In tutto, i ricercatori hanno identificato 128 specie batteriche influenzate dall'aumento dell'esposizione all'ozono. Alcuni possono influire sul rilascio di insulina, l'ormone responsabile dell'introduzione dello zucchero nei muscoli per produrre energia. Altre specie possono produrre metaboliti, compresi gli acidi grassi, che aiutano a mantenere l'integrità della barriera intestinale e a scongiurare l'infiammazione.
"L'ozono sta probabilmente cambiando l'ambiente del tuo intestino per favorire alcuni batteri rispetto ad altri, e che può avere conseguenze sulla salute, " disse Alderete.
Lo studio era relativamente piccolo e presenta alcune limitazioni, compreso il fatto che i campioni di feci sono stati prelevati solo una volta.
Alderete ora sta andando avanti con un più grande, studio più ampio sui giovani adulti nell'area di Denver. Grazie a una nuova sovvenzione dell'istituto no profit per gli effetti sulla salute, sta anche esplorando come l'esposizione prenatale o nei primi anni di vita all'inquinamento atmosferico influisca sulla formazione del microbioma intestinale in 240 bambini.
Ha detto che spera che il suo lavoro alla fine influenzi i responsabili politici a considerare i parchi in movimento, parchi giochi e complessi abitativi lontano da strade trafficate e aree ad alto inquinamento, e investire di più nel soddisfare o superare gli standard di qualità dell'aria.
"Molto lavoro deve ancora essere fatto, ma questo si aggiunge a un crescente corpo di letteratura che mostra che l'esposizione umana all'inquinamento atmosferico può avere una durata, effetti nocivi sulla salute umana".