Okoljske kemikalije, povezane s spremembami črevesnega mikrobioma in zdravja

Na mikrobe, ki naseljujejo naše telo, vpliva tisto, kar jemo, piti, dihati in absorbirati skozi kožo, in večina nas je kronično izpostavljenih naravnim in človeškim onesnaževalcem okolja. V novem listu Znanstveniki z Univerze v Illinoisu na Urbana-Champaign pregledajo raziskavo, ki povezuje na desetine okoljskih kemikalij s spremembami v črevesnem mikrobiomu in z njimi povezanimi zdravstvenimi izzivi.

Recenzija je objavljena v reviji Toksikološke znanosti .

Prispevek vključuje razdelke o spojinah, ki se uporabljajo pri proizvodnji potrošniškega blaga, vključno z bisfenoli v plastični embalaži za živila, in ftalati, ki se uporabljajo pri vsem, od vinilnih talnih oblog do plastičnih folij. Opisuje tudi znanost, povezano z izpostavljenostjo obstojnim organskim onesnaževalcem in težkim kovinam. POPs vključujejo kemikalije, kot so PCB; perfluorokemikalije, ki se uporabljajo v kuhinjski posodi in embalaži za živila; zaviralci gorenja, znani kot polibromirani difenil etri; ter pesticidi in herbicidi.

V človeškem urinu so izmerili več kot 300 onesnaževalcev okolja ali njihovih presnovnih stranskih produktov, krvi ali drugih bioloških vzorcev. Kemikalije, kot so bisfenoli, ftalati in nekateri pesticidi, obstojna organska onesnaževala in težke kovine lahko spremenijo presnovo hormonov in so povezana s škodljivimi zdravstvenimi izidi. "

Jodi Pomanjkljivosti, U. of I. profesor primerjalne bioznanosti, ki je vodil analizo z dr. študentka Karen Chiu

Negativni učinki na zdravje, povezani s temi kemikalijami, vključujejo reproduktivne in razvojne napake, Sladkorna bolezen tipa 2, srčno -žilne motnje, bolezen jeter, debelost, motnje ščitnice in slaba imunska funkcija, poročajo raziskovalci.

Več deset študij je raziskalo, kako kemična izpostavljenost vpliva na zdravje, in znanstveniki zdaj usmerjajo svojo pozornost na to, kako te kemikalije vplivajo na črevesne mikrobe. Študije, pregledane v novem prispevku, so bile izvedene na podganah, miši, ribe, psi, piščanci, krave, odrasli in dojenčki, čebele in druge organizme.

Študije so pokazale, da izpostavljenost bisfenolom, ki jih je v urinu zaznati več kot 90% odraslih v Združenih državah, poveča koncentracijo bakterij metanobrevibacter v črevesju moških. Pokazalo se je, da ti mikrobi - pri ljudeh in miših - povečujejo sposobnost gostitelja za pridobivanje več energije iz hrane.

"To odpira veliko možnost, da je povečanje telesne mase, ki ga povzroči BPA, vsaj deloma posledica sprememb v črevesnem mikrobiomu, ki jih povzroča BPA, «so zapisali raziskovalci.

Ftalati so mehčalci in stabilizatorji, ki zlahka prodrejo v živila. Uživanje hrane, okužene s ftalati, je primarna pot izpostavljenosti pri ljudeh. Tako kot bisfenoli, ftalati so endokrini motilci, kar pomeni, da motijo ​​normalno hormonsko signalizacijo v telesu.

Visoka izpostavljenost ftalata pri novorojenčkih pri človeku je povezana s spremembami črevesnega mikrobioma in spremenjenimi imunskimi odzivi na cepljenje. Pri miših, Zdi se, da izpostavljenost ftalatom v puberteti zavira mikrobno sintezo butirata, presnovek, ki je bistven za zdravje črevesja, imunska regulacija in nevrološka funkcija.

Obstojna organska onesnaževala so oljnate organske kemikalije, ki lahko v okolju ostanejo več let ali desetletij.

"Nedavne študije so raziskale vpliv izpostavljenosti POP na črevesno mikrobioto med razvojem, mladoletne in odrasle stopnje pri različnih živalih, vključno z miši, ribe in ljudje, «so zapisali raziskovalci.

Študije so pokazale, da je izpostavljenost PCB povezan z mikrobnimi premiki v črevesju in povečano prepustnostjo črevesja, črevesno vnetje in kognitivne težave. Ko se je nekoč uporabljal kot hladilno sredstvo, PCB -ji so bili v ZDA prepovedani leta 1978, vendar še vedno obstajajo v okolju.

Perfluorokemikalije se uporabljajo v kuhinjski posodi, ki se ne lepi, embalaža za živila in preproge, odporne proti madežem. Ena študija je povezala PFC s spremembami v črevesnem mikrobiomu in oslabljenim metabolizmom lipidov pri samicah rib, vendar ne pri samcih, in njihovih potomcih. Premiki mikrobiomov so se nadaljevali pri potomcih, in mlade ribe so imele večjo smrtnost kot tiste, katerih matere niso bile izpostavljene PFC.

Študije so pokazale, da izpostavljenost glifosatnim herbicidom spreminja bakterijsko sestavo črevesnega mikrobioma pri govedu, glodalci in čebele. Povečal je tesnobne in depresivne simptome pri miših in je bil povezan s povečanjem patogenih bakterij pri govedu. Pesticid klorpirifos vpliva na mikrobne populacije pri samcih glodalcev in ribah, izpostavljenih med razvojem in odraslostjo, povzroča tudi vnetje in oksidativni stres v črevesju.

"Vsi ti podatki skupaj kažejo, da lahko izpostavljenost številnim od teh okoljskih kemikalij v različnih življenjskih obdobjih spremeni črevesni mikrobiom na načine, ki vplivajo na zdravje, "Je dejal Chiu." Patologije, povezane s spremenjenimi mikrobiomi po izpostavljenosti okoljskim kemikalijam, vključujejo imunsko disfunkcijo, spremenjena presnova ogljikovih hidratov in lipidov, ter nevrološke in vedenjske motnje. Opažamo tudi, da so ti učinki močno odvisni od spola in starosti posameznika. "

• Nova orodja za analizo mikrobnih skupnosti
• Novo orodje pomaga prevesti zapleteno komunikacijo med mikrobi in telesom