Vedci zistili nové prepojenie medzi triedou perzistentných znečisťujúcich látok a črevným mikrobiómom

Vedci z Duke University dokončili doposiaľ najkomplexnejšiu štúdiu o tom, ako je trieda perzistentných znečisťujúcich látok nazývaných poloprchavé organické zlúčeniny (SVOC) spojená s črevným mikrobiómom u ľudských detí.

Výsledky ukazujú, že niektoré SVOC korelujú s množstvom bakteriálnych a plesňových druhov žijúcich v ľudskom zažívacom trakte a môžu ich ovplyvňovať rôzne, poskytnutie potenciálneho mechanizmu na meranie expozície širokému spektru týchto látok. Štúdia tiež naznačuje, že expozícia toxickým halogénovaným zlúčeninám, chemikálie obsahujúce uhlík a halogén, ako je chlór a bróm, môže vytvoriť výklenok pre baktérie, ktoré sa z nich živia - baktérie, ktoré sa bežne v ľudskom čreve nenachádzajú.

Našli sme baktérie, ktoré vedci používajú na bioremediáciu pôdy na odstránenie chlórovaných rozpúšťadiel, čo nie je organizmus, ktorý by ste čakali, že ho nájdete v črevách niekoho. Dôvodom, prečo sa používa v pôdach, je detoxikácia a odstránenie chlóru, čo naznačuje, že možno aj preto sú v týchto útrobách. “

Claudia Gunsch, Theodore Kennedy, profesor stavebného a environmentálneho inžinierstva, Duke University

Výsledky sa online zobrazujú 30. októbra v denníku Listy o vede a technológii životného prostredia .

"Chceme porozumieť vplyvom expozície SVOC na náš črevný mikrobióm a ako sa to premieta do pozitívnych alebo negatívnych zdravotných výsledkov," „Gunsch povedal.“ Ale práve teraz je to veľká čierna skrinka, ktorej nerozumieme. “

SVOC sú širokou triedou chemikálií bez zápachu, ktoré sa uvoľňujú zo stavebných materiálov a spotrebných výrobkov, často sa pomaly odparujú a usadzujú na prachových časticiach a kvapôčkach vody. Takmer každý v rozvinutom svete je pravidelne vystavený aspoň niektorým z týchto zlúčenín, kvôli ich bežnému použitiu v priemyselných a spotrebných výrobkoch.

Myšlienka, že tieto chemikálie môžu mať vplyv na ľudský mikrobióm a majú vplyv na zdravie, je relatívne nová, a výskum s cieľom odhaliť, čo to môže byť a prečo k tomu dochádza, je stále v plienkach. Jedna dôležitá línia práce je zameraná na deti, pretože majú zvyčajne vyššie miery expozície, kvôli tráveniu viac času hraním na prašných podlahách, kde sa hromadia SVOC, a pretože ich rastúce telá sú náchylnejšie na nové environmentálne stresory.

Jednou z ciest, ako spôsobiť turbulencie v živote rastúceho dieťaťa, je postihnutie črevného mikrobiómu. Skladá sa z komplexných spoločenstiev baktérií a húb, ktoré rastú a žijú spoločne v ľudskom zažívacom trakte, Ukázalo sa, že črevný mikrobióm má jasný význam pre vývoj detstva a zdravie dospelých. Aj keď niektoré štúdie už ukázali, že niektoré SVOC majú vplyv na črevný mikrobióm detí, skúmané chemikálie sú len malým zlomkom tých, ktorým sú ľudia vystavení.

"Teoreticky, odchýlky v črevnom mikrobióme detí môžu byť spojené s dlhodobými vplyvmi na zdravie, “dodala Courtney Gardner, odborný asistent civilného a environmentálneho inžinierstva na Washingtonskej štátnej univerzite, ktorý štúdiu vykonal ešte ako člen Gunschovho laboratória. „Ale skôr, ako budeme môcť skutočne študovať ktoréhokoľvek z nich z dôvodu jasných príčin, musíme pochopiť, ktoré triedy SVOC sa zdajú byť najnegatívnejšie spojené s mikrobiómovými komunitami. “

Pri svojom prvom prieskumnom vpáde do tejto oblasti Gunsch, Gardner a ich kolegovia z Duke zmerali hladiny desiatok SVOC cirkulujúcich v telách takmer 80 detí vo veku od troch do šiestich rokov. Tiež charakterizovali každý z črevných mikrobiómov detí a potom hľadali vzťahy medzi zistenými rozdielmi a expozíciou SVOC.

Neexistoval žiadny nedostatok údajov, s ktorými by sa dalo pracovať, pretože vedci zistili 29 zlúčenín SVOC vo viac ako 95% odobratých vzoriek. Zistili tiež vzťah medzi zlúčeninami prítomnými v krvi alebo moči detí a relatívnym množstvom kľúčových mikróbov, vrátane 61 baktérií a 24 húb. Po spracovaní rôznych biomarkerov a vzťahov vedci prišli s dvoma zaujímavými poznatkami.

Prvým bolo, že deti s vysokou úrovňou halogénovaných SVOC majú vo svojich črevách neobvyklých hostí.

Vedci tiež zistili, že zatiaľ čo niektoré SVOC majú negatívny vplyv na baktérie v črevnom mikrobióme, ostatné mali pozitívny účinok. S ďalším výskumom, ako presne tieto rôzne chemikálie svojimi vlastnými spôsobmi ovplyvňujú rôzne druhy čriev, táto práca môže poskytnúť možnosť použiť snímku mikrobiálnej komunity čreva ako okno do toho, akým SVOC bolo dieťa vystavené.

„Merať, akým chemikáliám boli ľudia vystavení, je v súčasnej dobe skutočne komplikované a nákladné, ak ešte neviete, čo hľadáte, “povedal Gunsch.„ Naopak, toto je celkom jednoduché. Ak by sme mohli získať spoľahlivý prehľad expozície SVOC jednoduchým sekvenovaním genetického podpisu mikrobiómu, mohli by sme to použiť, aby nám to pomohlo lepšie porozumieť zdravotným vplyvom týchto chemikálií na naše deti a nás samotných. “

• Proaktívne stratégie UC San Diego efektívne detekovali a zabránili prenosu COVID-19 na akademickú pôdu
• Vedci vytvorili prvú mapu mikrobiómu zubného čierneho plaku u dospelých