Onderzoekers ontdekken een nieuw verband tussen een klasse van persistente verontreinigende stoffen en het darmmicrobioom

We hebben bacteriën gevonden die onderzoekers gebruiken voor bodembioremediatie om gechloreerde oplosmiddelen te verwijderen. wat geen organisme is dat je zou verwachten in iemands darmen. De reden dat het in de bodem wordt gebruikt, is om chloor te ontgiften en te verwijderen, wat suggereert dat dat misschien ook precies is waarom ze in deze ingewanden zitten."

Claudia Gunsch, de Theodore Kennedy hoogleraar civiele en milieutechniek, Duke universiteit

De resultaten verschijnen op 30 oktober online in het tijdschrift Brieven over milieuwetenschap en technologie .

"We willen de effecten van blootstelling aan SVOC's op ons darmmicrobioom begrijpen en hoe dat zich vertaalt in positieve of negatieve gezondheidsresultaten, "Zei Gunsch. "Maar op dit moment is het een grote zwarte doos die we niet begrijpen."

SVOC's zijn een brede klasse van geurloze chemicaliën die worden uitgestoten door bouwmaterialen en consumentenproducten, vaak langzaam verdampen en neerslaan op stofdeeltjes en waterdruppels. Bijna iedereen in de ontwikkelde wereld wordt regelmatig blootgesteld aan ten minste enkele van deze verbindingen, vanwege hun algemeen gebruik in industriële en consumentenproducten.

De gedachte dat deze chemicaliën effecten kunnen hebben op het menselijk microbioom en de gezondheid beïnvloeden, is relatief nieuw, en het onderzoek om te ontdekken wat deze kunnen zijn en waarom ze voorkomen, staat nog in de kinderschoenen. Een belangrijk werkterrein is gericht op kinderen, omdat zij doorgaans hogere blootstellingspercentages hebben, door meer tijd te besteden aan spelen op stoffige vloeren waar SVOC's zich ophopen, en omdat hun groeiende lichaam vatbaarder is voor nieuwe omgevingsstressoren.

Een manier om turbulentie in het leven van een opgroeiend kind te veroorzaken, is door het darmmicrobioom te beïnvloeden. Bestaat uit de complexe gemeenschappen van bacteriën en schimmels die groeien en samenleven in het menselijke spijsverteringskanaal, Het is aangetoond dat het darmmicrobioom een ​​duidelijk belang heeft voor de ontwikkeling van kinderen en de gezondheid van volwassenen. Hoewel sommige onderzoeken al hebben aangetoond dat bepaalde SVOC's een impact hebben op het darmmicrobioom van kinderen, de onderzochte chemicaliën zijn slechts een klein deel van de chemicaliën waaraan mensen worden blootgesteld.

"In theorie, verstoringen in het darmmicrobioom van kinderen kunnen in verband worden gebracht met gezondheidseffecten op de lange termijn, " voegde Courtney Gardner eraan toe, assistent-professor civiele en milieutechniek aan de Washington State University, die het onderzoek uitvoerde terwijl hij nog lid was van het laboratorium van Gunsch. "Maar voordat we ze echt kunnen bestuderen op duidelijke oorzaken, we moeten een idee krijgen van welke SVOC-klassen het meest negatief geassocieerd lijken te zijn met microbioomgemeenschappen."

In hun eerste verkenningstocht op dit gebied, Gunsch, Gardner en hun collega's van Duke maten de niveaus van tientallen SVOC's die circuleren in de lichamen van bijna 80 kinderen in de leeftijd van drie tot zes jaar. Ze karakteriseerden ook elk van het darmmicrobioom van de kinderen en zochten vervolgens naar relaties tussen de verschillen die ze vonden en blootstelling aan SVOC's.

Er was geen gebrek aan gegevens om mee te werken, want de onderzoekers vonden 29 SVOC-verbindingen in meer dan 95% van de genomen monsters. Ze vonden ook relaties tussen de verbindingen die aanwezig zijn in het bloed of de urine van kinderen en de relatieve hoeveelheden van belangrijke microben, waaronder 61 bacteriën en 24 schimmels. Na het doorlopen van de verschillende biomarkers en relaties, de onderzoekers kwamen met twee interessante inzichten.

De eerste was dat kinderen met hoge niveaus van gehalogeneerde SVOC's een aantal ongewone gasten in hun lef hebben.

De onderzoekers ontdekten ook dat hoewel sommige SVOC's een negatief effect hadden op bacteriën in het darmmicrobioom, andere hadden een positief effect. Met meer onderzoek naar hoe deze verschillende chemicaliën precies op hun eigen manier de verschillende soorten van de darm beïnvloeden, dit werk kan de mogelijkheid bieden om een ​​momentopname van de microbiële gemeenschap van de darm te gebruiken als een venster op aan welke SVOC's een kind is blootgesteld.

"Het is momenteel erg ingewikkeld en duur om te meten aan welke chemicaliën mensen zijn blootgesteld als je niet al weet waar je naar op zoek bent. "zei Gunsch. "Daarentegen, dit is vrij eenvoudig. Als we een betrouwbare momentopname van SVOC-blootstelling zouden kunnen krijgen door de genetische handtekening van een microbioom te sequencen, we zouden dat kunnen gebruiken om ons te helpen meer te begrijpen over de gezondheidseffecten die deze chemicaliën hebben op onze kinderen en onszelf."

• De proactieve strategieën van UC San Diego hebben de overdracht van COVID-19 op de campus effectief gedetecteerd en voorkomen
• Onderzoekers maken eerste kaart van microbioom van zwarte tandplak bij volwassenen