De studie, online gepubliceerd in het tijdschrift Milieu Internationaal , is de eerste die luchtvervuiling koppelt aan veranderingen in de structuur en functie van het menselijke darmmicrobioom - de verzameling van biljoenen micro-organismen die zich in ons bevinden.
De gasvormige vervuilende ozon, die helpt bij het vormen van de beruchte 'bruine wolk' van Denver - is bijzonder gevaarlijk, de studie vond, met jonge volwassenen blootgesteld aan hogere ozonniveaus die minder microbiële diversiteit vertonen en meer van bepaalde soorten geassocieerd met obesitas en ziekte.
"We weten uit eerder onderzoek dat luchtverontreinigende stoffen een hele reeks nadelige gezondheidseffecten kunnen hebben, " zei senior auteur Tanya Alderete, een assistent-professor integratieve fysiologie, wijzend op studies die smog in verband brengen met diabetes type 2, gewichtstoename en inflammatoire darmziekten. "De conclusie van dit artikel is dat sommige van die effecten te wijten kunnen zijn aan veranderingen in de darm."
De studie komt op een moment dat de luchtkwaliteit in veel Amerikaanse steden verslechtert na tientallen jaren van verbetering. In december, de Environmental Protection Agency heeft de metro van Denver en de noordelijke Front Range-regio's gedegradeerd tot "ernstige niet-bereikbare" status omdat ze niet aan de nationale ozonnormen voldeden.
Regio's van acht andere staten, waaronder enkele in Californië, Texas, Illinois, Connecticut, Indiana, New Jersey, New York en Wisconsin, werden ook gestraft voor hoge ozon. Wereldwijd, volgens onderzoek dat deze maand is gepubliceerd, luchtvervuiling doodt jaarlijks 8,8 miljoen mensen - meer dan roken of oorlog.
Hoewel er veel aandacht is besteed aan de gezondheid van de luchtwegen, Alderete's eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat vervuiling ook het vermogen van het lichaam om de bloedsuikerspiegel te reguleren en het risico op obesitas kan beïnvloeden. Ander onderzoek heeft aangetoond dat bezoeken aan spoedeisende hulp voor gastro-intestinale problemen pieken op dagen met veel vervuiling, en jongeren met een hoge blootstelling aan uitlaatgassen van het verkeer hebben een groter risico op het ontwikkelen van de ziekte van Crohn.
Om te onderzoeken wat er zich in de darmen afspeelt, Het team van Alderete gebruikte geavanceerde genoomsequencing om fecale monsters van 101 jonge volwassenen in Zuid-Californië te analyseren.
De onderzoekers keken naar gegevens van luchtmeetstations in de buurt van de adressen van de proefpersonen om hun blootstelling aan ozon in het voorgaande jaar te berekenen (die ontstaat wanneer emissies van voertuigen worden blootgesteld aan zonlicht), fijnstof (gevaarlijke deeltjes die in de lucht zweven), en lachgas (een giftig bijproduct van de verbranding van fossiele brandstoffen).
Van alle gemeten verontreinigende stoffen, ozon had verreweg de grootste impact op de darm, goed voor ongeveer 11% van de variatie die wordt waargenomen tussen proefpersonen - meer impact dan geslacht, etniciteit of zelfs dieet. Degenen met een hogere blootstelling aan ozon hadden ook minder verschillende bacteriën in hun darmen.
Dit is belangrijk omdat een lagere (bacteriële) diversiteit in verband is gebracht met obesitas en diabetes type 2."
Tanya Alderete, senior auteur
Onderwerpen met een hogere blootstelling aan ozon hadden ook een grotere overvloed aan een specifieke soort genaamd Bacteroides caecimur. Dat is belangrijk, omdat sommige onderzoeken hoge niveaus van Bacteroides in verband hebben gebracht met obesitas.
In alles, de onderzoekers identificeerden 128 bacteriesoorten die werden beïnvloed door een verhoogde blootstelling aan ozon. Sommige kunnen de afgifte van insuline beïnvloeden, het hormoon dat verantwoordelijk is voor het binnendringen van suiker in de spieren voor energie. Andere soorten kunnen metabolieten produceren, inclusief vetzuren, die helpen de integriteit van de darmbarrière te behouden en ontstekingen af te weren.
"Ozon verandert waarschijnlijk de omgeving van je darmen om sommige bacteriën te bevoordelen ten opzichte van andere, en dat kan gevolgen hebben voor de gezondheid, ' zei Alderete.
Het onderzoek was relatief klein en heeft enkele beperkingen, inclusief het feit dat er maar één keer ontlastingsmonsters zijn genomen.
Alderete gaat nu verder met een grotere, meer uitgebreide studie van jonge volwassenen in de omgeving van Denver. Dankzij een nieuwe subsidie van het non-profit Health Effects Institute, ze onderzoekt ook hoe prenatale of vroege blootstelling aan luchtvervuiling de vorming van het darmmicrobioom bij 240 baby's beïnvloedt.
Ze zei dat ze hoopt dat haar werk uiteindelijk beleidsmakers zal beïnvloeden om te overwegen om parken te verplaatsen. speeltuinen en woonwijken weg van drukke wegen en gebieden met veel vervuiling, en meer investeren in het voldoen aan of overtreffen van luchtkwaliteitsnormen.
"Er moet nog veel gebeuren, maar dit draagt bij aan een groeiend aantal literatuur waaruit blijkt dat menselijke blootstelling aan luchtvervuiling langdurige, schadelijke gevolgen voor de menselijke gezondheid."