Co o vás říká váš „mikrobiomový mrak“?

Částice, mikroby a chemikálie nás bombardují každou sekundu každého dne. Vědci se poprvé podívali do hloubky na roj aktivity, který nás sleduje, ať jsme kdekoli.

Je exponát další lékařskou hranicí?

Další informace o mikrobiomu a jeho vlivu na zdraví podporované výzkumem najdete v našem vyhrazeném centru.

Známe genom (součet našeho genetického materiálu) a mikrobiom (souhrn mikrobiálních hostů, kteří v nás a na nás sídlí).

Expozice však zahrnuje celou řadu bakterií, chemikálií, virů, rostlinných částic, hub a mikroskopických zvířat, která s námi přicházejí do styku během našeho každodenního života.

Vědci nezkoumali expozici příliš podrobně; jeho inherentní složitost a obrovská variabilita mezi lidmi jsou jen dvě překážky, kterým v současnosti výzkumníci čelí.

Nedávno se tým z Lékařské fakulty Stanfordské univerzity v Kalifornii odvážně pokusil proniknout do tohoto temného tématu.

Studii vedl prof. Michael Snyder, Ph.D. Vysvětluje, proč je expozice vzrušující a proč je důležitá, a říká: „Na lidské zdraví mají vliv dvě věci: vaše DNA a životní prostředí.“

"Lidé měřili věci jako znečištění ovzduší v širokém měřítku, ale nikdo skutečně neměřil biologické a chemické expozice na osobní úrovni."

"Nikdo opravdu neví," říká, "jak obrovský je lidský exponát nebo jaké druhy věcí tam jsou."

Kromě fascinujících poznatků, které by tento typ práce mohl přinést, existuje řada způsobů, jak by to mohlo zlepšit naše znalosti určitých podmínek a jejich kauzálních faktorů.

Například pokud lidé se sezónními alergiemi sledují svou expozici po celý rok, mohli by přesně určit, na co jsou alergičtí; to by jim mohlo v budoucnu pomoci vyhnout se konkrétnímu alergenu.

Zajímavá zjištění byla zveřejněna počátkem tohoto týdne v časopise Buňka.

Vystavení expozice

Aby vědci prozkoumali tento nej hmlistý jev, sledovali 15 účastníků pomocí speciální technologie na míru: upraveného zařízení pro monitorování vzduchu. Bylo připoutáno k paži a trochu „dýchalo“ z okolního vzduchu; submikronový filtr zachycuje vše, co je nasáváno, včetně virů, bakterií a hub. Byli sledováni asi 2 roky.

Tým vrátil zařízení do laboratoře po použití a odborníci analyzovali jejich obsah, včetně testování DNA a RNA.

Někteří lidé byli sledováni po dobu 1 týdne a jiní byli sledováni po dobu 1 měsíce. Jeden účastník - sám profesor Snyder - nosil měřicí zařízení po celé dvouleté období. Dobrovolníci celkem navštívili 50 samostatných míst.

Rozluštění složité genetické informace v pasti biologické hmoty představovalo pro tým další výzvu.

Spoluautor studie Chao Jiang, Ph.D., vysvětluje tento problém slovy: „Vědci shromáždili samostatné databáze bakterií, virů nebo hub, ale abychom plně dekódovali naše expozice prostředí, vytvořili jsme pan-doménovou databázi pokrývající více než 40 000 druhů. “

Tato obrovská nová databáze obsahuje informace o bakteriích, virech, zvířatech, houbách, rostlinách a dalších. Je plně prohledávatelný a umožňuje vědcům získat jasný obraz o všech organismech, které byly chyceny. Prozkoumali vzorky v nebývalé hloubce.

"Ještě nikdy tak hluboko nikdo neprovedl studii." Nakonec jsme skončili s přibližně 70 miliardami odečtů. “

Michael Snyder, Ph.D.

Překvapivé rozdíly

Vědci byli zvláště překvapeni variantou, kterou viděli mezi lidmi, kteří žili v relativní blízkosti.

V jedné části studie byli po dobu 1 měsíce pečlivě sledováni čtyři účastníci, kteří všichni žili v kalifornské oblasti San Francisco Bay Area. Každý člověk žil v jiné části regionu: Palo Alto, Sunnyvale, Redwood City nebo San Francisco.

„Ukázalo se, že i na velmi malé vzdálenosti máme velmi odlišné profily expozice nebo„ podpisy “,“ vysvětluje profesor Snyder.

"Tyto osobní podpisy jsou v podstatě stopou konkrétních hub, rostlin, chemikálií a bakterií, které jsou trvale vidět na jedné osobě nebo kolem ní, ale u lidí se liší," dodává. "K tomuto mikroskopickému amalgámu přispívá mnoho environmentálních aspektů - domácí zvířata, domácí chemikálie, rozkvetlé květiny a dokonce i déšť."

"Závěrem je, že každý máme svůj vlastní mikrobiomový mrak, který kolem sebe schlepujeme a chrlíme."

Michael Snyder, Ph.D.

Podpis každého člověka byl jedinečný; například osoba, která bydlela v San Francisku, měla relativně vysokou hladinu „kalů“, což je typ, který najdete v čistírnách odpadních vod. Profesor Snyder měl naopak trvale vysokou hladinu hub. Myslí si, že může mít vysvětlení pro tuto anomálii:

"Ten, kdo maloval můj dům," vysvětluje, "byl opravdu ekologický, zelený člověk." A vyhýbal se použití barev s látkou zvanou pyridin. “ Pyridin zabíjí houby a jelikož se hladiny pyridinu v barvách snižují, je pravděpodobné, že se hladiny hub zvýší.

Prof.Snyder nosil své zařízení po celé dvouleté období, a to i během národního a mezinárodního cestování, takže jeho vzorky (podle očekávání) vykazovaly největší rozmanitost.

Navzdory rozdílům mezi jednotlivými lidmi však tým lokalizoval určité chemikálie ve většině vzorků. Mezi ně patřil DEET (repelent proti hmyzu) a několik karcinogenů.

Ačkoli tato studie zahrnovala pouze malý počet lidí, naznačuje, že expozici lze zmapovat. S hromadou dat, která tato technika zpřístupňuje, bude další výzvou využít je a dát jim smysl.

To bude vyžadovat mnohem více práce. Dokud nepřijdou další výsledky, zůstává expozice tajemným zvířetem. Nyní, když byl nalezen vstupní bod, však bude jistě následovat další výzkum.