Исследование, опубликованное в Интернете в журнале Environment International, впервые связывает загрязнение воздуха с изменениями в структуре и функциях микробиома кишечника человека – совокупности триллионов микроорганизмов, обитающих в нас.
Газообразный загрязнитель озон, из которого состоит печально известное «коричневое облако» Денвера, – особенно опасен, как показало исследование, поскольку молодые люди, подвергающиеся воздействию более высоких уровней озона, демонстрируют меньшее микробное разнообразие и большее количество определенных видов, связанных с ожирением и болезнями.
«Из предыдущих исследований мы знаем, что загрязнители воздуха могут иметь целый ряд неблагоприятных последствий для здоровья», – сказала старший автор Таня Альдерете, доцент кафедры интегративной физиологии, указав на исследования, связывающие смог с диабетом 2 типа, увеличением веса и воспалительными заболеваниями кишечника. "Вывод из этой статьи заключается в том, что некоторые из этих эффектов могут быть связаны с изменениями в кишечнике."
Исследование проводится в то время, когда качество воздуха во многих странах.S. города ухудшаются после десятилетий улучшений. В декабре Агентство по охране окружающей среды понизило статус районов метро Денвера и северного переднего хребта до статуса «серьезного недостижения» за несоблюдение национальных стандартов по озону.
Районы восьми других штатов, в том числе некоторые в Калифорнии, Техасе, Иллинойсе, Коннектикуте, Индиане, Нью-Джерси, Нью-Йорке и Висконсине, также были наказаны за высокий уровень содержания озона. Согласно исследованию, опубликованному в этом месяце, во всем мире загрязнение воздуха убивает 8 человек.8 миллионов человек в год – больше, чем курение или война.
Несмотря на то, что большое внимание уделялось респираторному здоровью, предыдущие исследования Альдерете показали, что загрязнение также может ухудшить способность организма регулировать уровень сахара в крови и влиять на риск ожирения. Другое исследование показало, что количество посещений пунктов неотложной помощи при желудочно-кишечных проблемах увеличивается в дни с высоким уровнем загрязнения, а молодые люди, подвергающиеся сильному воздействию выхлопных газов, имеют больший риск развития болезни Крона.
Чтобы выяснить, что может происходить внутри кишечника, команда Альдерете использовала передовое секвенирование полного генома для анализа образцов кала от 101 молодого человека в Южной Калифорнии.
Исследователи изучили данные станций мониторинга воздуха рядом с адресами испытуемых, чтобы рассчитать их прошлогоднее воздействие озона (который образуется, когда выбросы от транспортных средств подвергаются воздействию солнечного света), твердых частиц (опасных частиц, взвешенных в воздухе) и закиси азота. оксид (токсичный побочный продукт сжигания ископаемого топлива).
Из всех измеренных загрязнителей озон оказал наибольшее влияние на кишечник, составляя около 11% различий, наблюдаемых между участниками исследования – большее влияние, чем пол, этническая принадлежность или даже диета. У тех, кто подвергался более высокому воздействию озона, также было меньше разнообразных бактерий, живущих в кишечнике.
«Это важно, поскольку меньшее разнообразие (бактерий) связано с ожирением и диабетом 2 типа», – отметил Альдерете.
Субъекты с более высоким воздействием озона также имели большее количество особого вида, называемого Bacteroides caecimuris. Это важно, потому что некоторые исследования связывают высокий уровень Bacteroides с ожирением.
Всего исследователи идентифицировали 128 видов бактерий, на которые влияет повышенное воздействие озона. Некоторые из них могут влиять на высвобождение инсулина, гормона, ответственного за поступление сахара в мышцы для получения энергии. Другие виды могут производить метаболиты, в том числе жирные кислоты, которые помогают поддерживать целостность кишечного барьера и предотвращать воспаление.
«Озон, вероятно, изменяет среду вашего кишечника в пользу одних бактерий по сравнению с другими, и это может иметь последствия для здоровья», – сказал Альдерете.
Исследование было относительно небольшим и имело некоторые ограничения, в том числе тот факт, что образцы стула брались только один раз.
Альдерете сейчас продвигается вперед с более масштабным и обширным исследованием молодых людей в районе Денвера. Благодаря новому гранту от некоммерческого института Health Effects Institute, она также изучает, как воздействие загрязнения воздуха в пренатальном или раннем периоде жизни влияет на формирование микробиома кишечника у 240 младенцев.
Она сказала, что надеется, что ее работа в конечном итоге повлияет на разработчиков политики, чтобы они рассмотрели возможность переноса парков, детских площадок и жилых домов подальше от оживленных дорог и районов с высоким уровнем загрязнения, а также вкладывать больше средств в соблюдение или превышение стандартов качества воздуха.
"Еще предстоит проделать большую работу, но это добавляет к растущему количеству литературы, свидетельствующей о том, что воздействие загрязнения воздуха на человека может иметь длительные и вредные последствия для здоровья человека."