Co mówi o Tobie Twoja „chmura mikrobiomu”?

Cząsteczki, mikroby i chemikalia bombardują nas w każdej sekundzie każdego dnia. Po raz pierwszy naukowcy przyjrzeli się dogłębnie rojowi aktywności, która podąża za nami, gdziekolwiek się udamy.

Czy exposom to kolejna medyczna granica?

Aby uzyskać więcej popartych badaniami informacji na temat mikrobiomu i jego wpływu na zdrowie, odwiedź nasze dedykowane centrum.

Znamy genom (sumę naszego materiału genetycznego) i mikrobiom (ogół mikrobiologicznych gości, którzy przebywają w nas i na nas).

Jednak eksposom obejmuje szereg bakterii, chemikaliów, wirusów, cząstek roślin, grzybów i mikroskopijnych zwierząt, które mają z nami kontakt w codziennym życiu.

Naukowcy nie zbadali zbyt szczegółowo exposomu; jego wrodzona złożoność i ogromna różnorodność wśród ludzi to tylko dwie przeszkody, przed którymi obecnie stają naukowcy.

Niedawno zespół ze Stanford University School of Medicine w Kalifornii podjął odważną próbę wkroczenia w ten mroczny temat.

Badaniem kierował prof. Dr Michael Snyder. Wyjaśnia, dlaczego ekspozom jest ekscytujący i dlaczego jest ważny, mówiąc: „Na zdrowie człowieka wpływają dwie rzeczy: Twoje DNA i środowisko”.

„Ludzie mierzyli takie rzeczy jak zanieczyszczenie powietrza na szeroką skalę, ale nikt tak naprawdę nie zmierzył narażenia biologicznego i chemicznego na poziomie osobistym”.

„Nikt tak naprawdę nie wie”, mówi, „jak rozległy jest ludzki ekspozom i jakie rodzaje rzeczy się w nim znajdują”.

Oprócz fascynujących spostrzeżeń, jakie może przynieść tego rodzaju praca, istnieje wiele sposobów, dzięki którym może zwiększyć naszą wiedzę o pewnych warunkach i ich czynnikach przyczynowych.

Na przykład, jeśli osoby z alergiami sezonowymi monitorują ekspozom przez cały rok, mogą dokładnie określić, na co są uczuleni; może to potencjalnie pomóc im uniknąć tego konkretnego alergenu w przyszłości.

Intrygujące ustalenia zostały opublikowane na początku tego tygodnia w czasopiśmie Komórka.

Odsłanianie exposomu

Aby zbadać to najbardziej mgliste zjawisko, naukowcy monitorowali 15 uczestników za pomocą specjalnie opracowanej technologii: zmodyfikowanego urządzenia do monitorowania powietrza. Był przywiązany do ramienia i wziął małe „wdechy” z otaczającego powietrza; filtr submikronowy zatrzymuje wszystko, co jest zassane, w tym wirusy, bakterie i grzyby. Obserwowano ich przez około 2 lata.

Zespół zwrócił urządzenia do laboratorium po użyciu, a eksperci przeanalizowali ich zawartość, w tym testy DNA i RNA.

Niektóre osoby były monitorowane przez 1 tydzień, a inne przez 1 miesiąc. Jeden z uczestników - sam prof. Snyder - nosił przyrząd pomiarowy przez cały 2-letni okres. W sumie wolontariusze odwiedzili 50 różnych lokalizacji.

Odkrywanie zawiłych informacji genetycznych w uwięzionej materii biologicznej stanowiło kolejne wyzwanie dla zespołu.

Współautor badania, dr Chao Jiang, wyjaśnia ten problem, stwierdzając: „Naukowcy zebrali oddzielne bazy danych bakterii, wirusów lub grzybów, ale aby w pełni zdekodować nasze narażenia środowiskowe, stworzyliśmy bazę danych obejmującą więcej niż jedną domenę. 40 000 gatunków ”.

Ta ogromna nowa baza danych zawiera informacje o bakteriach, wirusach, zwierzętach, grzybach, roślinach i nie tylko. Można go w pełni przeszukiwać, co pozwala naukowcom uzyskać jasny obraz wszystkich złapanych organizmów. Przyjrzeli się próbkom na niespotykaną dotąd głębokość.

„Nikt nigdy wcześniej nie przeprowadził tak głębokich badań. Skończyło się na około 70 miliardach odczytów ”.

Prof. dr Michael Snyder

Zaskakujące różnice

Naukowcy byli szczególnie zaskoczeni różnicą, jaką widzieli między ludźmi, którzy mieszkali we względnej bliskości.

W jednej części badania czterech uczestników, którzy wszyscy mieszkali w San Francisco Bay Area w Kalifornii, było ściśle monitorowanych przez 1 miesiąc. Każda osoba mieszkała w innej części regionu: Palo Alto, Sunnyvale, Redwood City lub San Francisco.

„Okazuje się, że nawet przy bardzo bliskich odległościach mamy bardzo różne profile ekspozycji lub„ sygnatury ”” - wyjaśnia prof. Snyder.

„Te osobiste podpisy to w istocie ślady konkretnych grzybów, roślin, substancji chemicznych i bakterii, które są stale widoczne na pojedynczej osobie lub wokół niej, ale różnią się między sobą” - dodaje. „Wiele aspektów środowiskowych ma wpływ na ten mikroskopijny amalgamat - zwierzęta domowe, chemia gospodarcza, kwitnące kwiaty, a nawet deszcz”.

„Najważniejsze jest to, że wszyscy mamy własną chmurę mikrobiomu, którą rozrzucamy i wypluwamy”.

Prof. dr Michael Snyder

Sygnatura każdego ekspozomu była wyjątkowa; na przykład osoba mieszkająca w San Francisco miała stosunkowo wysoki poziom „bakterii osadowych” - takich, jakie można znaleźć w oczyszczalniach ścieków. Z drugiej strony prof. Snyder miał stale wysoki poziom grzybów. Uważa, że ​​może mieć wyjaśnienie tej anomalii:

„Facet, który pomalował mój dom” - wyjaśnia - „był naprawdę przyjazną dla środowiska, zieloną osobą. I unikał farb zawierających substancję zwaną pirydyną ”. Pirydyna zabija grzyby, a ponieważ poziom pirydyny w farbie jest zmniejszony, poziom grzybów prawdopodobnie wzrośnie.

Profesor Snyder nosił swoje urządzenie przez cały okres 2 lat, w tym podczas podróży krajowych i zagranicznych, więc jego próbki (zgodnie z oczekiwaniami) wykazywały największą różnorodność.

Jednak pomimo różnic między poszczególnymi osobami zespół zlokalizował określone chemikalia w większości próbek. Obejmowały one DEET (środek odstraszający owady) i kilka czynników rakotwórczych.

Chociaż badanie to obejmowało tylko niewielką liczbę osób, sugeruje, że ekspozom można sporządzić na mapie. Mając mnóstwo danych, które udostępnia ta technika, następnym wyzwaniem będzie wykorzystanie ich wszystkich i nadanie im sensu.

To zajmie znacznie więcej pracy. Dopóki nie pojawi się więcej wyników, eksposom pozostaje tajemniczą bestią. Jednak teraz, gdy znaleziono punkt wejścia, z pewnością nastąpią dalsze badania.