Environmentálne chemikálie súvisiace so zmenami črevného mikrobiómu a zdravia

Mikróby, ktoré obývajú naše telá, sú ovplyvnené tým, čo jeme, piť, dýchať a vstrebávať sa cez našu pokožku, a väčšina z nás je chronicky vystavená prírodným a ľudským kontaminantom životného prostredia. V novom liste, vedci z University of Illinois v Urbana-Champaign prehodnocujú výskum spájajúci desiatky chemikálií v životnom prostredí so zmenami v črevnom mikrobióme a súvisiacimi zdravotnými problémami.

Recenzia je uverejnená v časopise Toxikologické vedy .

Príspevok obsahuje časti o zlúčeninách používaných pri výrobe spotrebného tovaru, vrátane bisfenolov nachádzajúcich sa v plastových obaloch na potraviny, a ftaláty, ktoré sa používajú vo všetkom, od vinylových podláh po plastové fólie. Opisuje tiež vedu spojenú s vystavením perzistentným organickým znečisťujúcim látkam a ťažkým kovom. POPs zahrnujú chemikálie ako PCB; perfluórochemikálie, ktoré sa používajú v nelepivom riade a obaloch na potraviny; retardéry horenia známe ako polybrómované difenylétery; a pesticídy a herbicídy.

V ľudskom moči bolo nameraných viac ako 300 kontaminantov životného prostredia alebo metabolických vedľajších produktov týchto kontaminantov, krv alebo iné biologické vzorky. Chemikálie ako bisfenoly, ftaláty a niektoré pesticídy, Perzistentné organické znečisťujúce látky a ťažké kovy môžu zmeniť metabolizmus hormónov a sú spojené s nepriaznivými zdravotnými výsledkami. "

Chyby Jodi, U. z I. profesora komparatívnych biologických vied, ktorý viedol analýzu s Ph.D. študentka Karen Chiu

Negatívne účinky na zdravie súvisiace s týmito chemikáliami zahŕňajú reprodukčné a vývojové chyby, Cukrovka 2. typu, kardiovaskulárna dysfunkcia, ochorenie pečene, obezita, poruchy štítnej žľazy a zlá imunitná funkcia, uvádzajú vedci.

Desiatky štúdií skúmali, ako chemické expozície ovplyvňujú zdravie, a vedci teraz upriamujú svoju pozornosť na to, ako tieto chemikálie ovplyvňujú črevné mikróby. Štúdie preskúmané v novom príspevku boli vykonané na potkanoch, myši, ryby, psy, kurčatá, kravy, ľudskí dospelí a dojčatá, včely medonosné a iné organizmy.

Štúdie zistili, že expozícia bisfenolom, ktoré sú detegovateľné v moči viac ako 90% dospelých v USA, zvyšuje hladiny baktérií Methanobrevibacter v mužskom čreve. Ukázalo sa, že tieto mikróby - u ľudí a myší - zvyšujú schopnosť ich hostiteľa extrahovať viac energie z potravy.

„To vyvoláva veľkú možnosť, že prírastok hmotnosti indukovaný BPA je aspoň čiastočne spôsobený zmenami črevného mikrobiómu vyvolanými BPA, “napísali vedci.

Ftaláty sú zmäkčovadlá a stabilizátory, ktoré sa ľahko lúhujú do potravín. Konzumácia potravín kontaminovaných ftalátmi je primárnou cestou expozície u ľudí. Rovnako ako bisfenoly, ftaláty sú endokrinné disruptory, čo znamená, že interferujú s normálnou hormonálnou signalizáciou v tele.

Vysoká expozícia ftalátom u ľudských novorodencov je spojená so zmenami v črevnom mikrobióme a so zmenenou imunitnou odpoveďou na očkovanie. U myší, expozícia ftalátom v puberte zrejme inhibuje mikrobiálnu syntézu butyrátu, metabolit, ktorý je nevyhnutný pre zdravie čriev, imunitná regulácia a neurologické funkcie.

Perzistentné organické znečisťujúce látky sú mastné organické chemikálie, ktoré môžu v životnom prostredí pretrvávať roky alebo desaťročia.

„Nedávne štúdie skúmali vplyv expozície POP na črevnú mikroflóru počas vývojových, mladistvých a dospelých štádiách u rôznych zvierat, vrátane myší, ryby a ľudia, “napísali vedci.

Štúdie zistili, že expozícia PCB je spojená s mikrobiálnymi posunmi v čreve a zvýšenou priepustnosťou čreva, črevné zápaly a kognitívne problémy. Akonáhle sa používajú ako chladivá, PCB boli v USA zakázané v roku 1978, ale pretrvávajú v životnom prostredí.

Perfluorochemikálie sa používajú v nelepivom riade, balenie potravín a koberce odolné voči škvrnám. Jedna štúdia spájala PFC so zmenami v črevnom mikrobióme a zhoršeným metabolizmom lipidov u samíc - ale nie u mužov - rýb a ich potomstva. Posun mikrobiómu u potomstva pretrvával, a mladé ryby utrpeli vyššiu úmrtnosť ako tie, ktorých matky neboli vystavené PFC.

Štúdie zistili, že expozícia glyfosátovým herbicídom mení u hovädzieho dobytka bakteriálnu úpravu črevného mikrobiómu, hlodavce a včely medonosné. U myší zvyšoval úzkostné a depresívne symptómy a bol spojený s nárastom patogénnych baktérií u hovädzieho dobytka. Pesticíd chlorpyrifos ovplyvňuje mikrobiálne populácie samcov hlodavcov a rýb vystavených počas vývoja a dospelosti, a tiež spôsobuje zápal a oxidačný stres v čreve.

„Všetky tieto údaje spoločne naznačujú, že expozícia mnohým z týchto environmentálnych chemikálií v rôznych fázach života môže zmeniť črevný mikrobióm spôsobmi, ktoré ovplyvňujú zdravie, „Povedal Chiu.“ Medzi patológie súvisiace so zmenenými mikrobiómami po expozícii chemikáliám z prostredia patrí imunitná dysfunkcia, zmenený metabolizmus uhľohydrátov a lipidov, a neurologické poruchy a poruchy správania. Vidíme tiež, že tieto účinky veľmi závisia od pohlavia a veku jednotlivca. "

• Nové nástroje na analýzu mikrobiálnych komunít
• Nový nástroj pomáha prekladať komplexnú komunikáciu medzi mikróbmi a telom