Химические вещества окружающей среды, связанные с изменениями в микробиоме кишечника и его здоровье

На микробы, населяющие наши тела, влияет то, что мы едим, напиток, дышать и впитывать через нашу кожу, и большинство из нас хронически подвергаются воздействию природных и антропогенных загрязнителей окружающей среды. В новой статье Ученые из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне проводят обзор исследований, связывающих десятки химических веществ в окружающей среде с изменениями в микробиоме кишечника и связанными с ними проблемами со здоровьем.

Обзор опубликован в журнале. Токсикологические науки .

В статью включены разделы, посвященные соединениям, используемым в производстве товаров народного потребления, включая бисфенолы, содержащиеся в пластиковой упаковке для пищевых продуктов, и фталаты, которые используются во всем, от виниловых полов до пластиковых пленок. В нем также описываются научные аспекты воздействия стойких органических загрязнителей и тяжелых металлов. СОЗ включают химические вещества, такие как ПХД; перфторхимикаты, которые используются в антипригарной посуде и упаковке пищевых продуктов; антипирены, известные как полибромированные дифениловые эфиры; и пестициды и гербициды.

<цитата>

Более 300 загрязнителей окружающей среды или побочных продуктов метаболизма этих загрязнителей были обнаружены в моче человека. кровь или другие биологические образцы. Химические вещества, такие как бисфенолы, фталаты и некоторые пестициды, стойкие органические загрязнители и тяжелые металлы могут изменять метаболизм гормонов и связаны с неблагоприятными последствиями для здоровья ».

Джоди Недостатки, U. of I., профессор сравнительных биологических наук, который руководил анализом с доктором философии. студентка Карен Чиу

Отрицательные последствия для здоровья, связанные с этими химическими веществами, включают дефекты репродуктивной системы и развития, Диабет 2 типа, сердечно-сосудистая дисфункция, болезнь печени, ожирение, нарушения щитовидной железы и плохая иммунная функция, сообщают исследователи.

Десятки исследований изучали, как воздействие химических веществ влияет на здоровье, и ученые теперь обращают свое внимание на то, как эти химические вещества влияют на кишечные микробы. Исследования, рассмотренные в новой статье, были проведены на крысах, мышей, рыба, собаки куры коровы взрослые и младенцы человека, медоносные пчелы и другие организмы.

Исследования показали, что воздействие бисфенолов, которые обнаруживаются в моче более 90% взрослых в США, увеличивает уровень бактерий Methanobrevibacter в мужском кишечнике. Было показано, что эти микробы - у людей и мышей - повышают способность своего хозяина извлекать больше энергии из пищи.

«Это создает большую вероятность того, что увеличение веса, вызванное BPA, вызвано, по крайней мере, частично, вызванными BPA изменениями в микробиоме кишечника, "написали исследователи.

Фталаты - это пластификаторы и стабилизаторы, которые легко проникают в пищу. Употребление в пищу продуктов, загрязненных фталатами, является основным путем воздействия на человека. Как бисфенолы, фталаты - разрушители эндокринной системы, Это означает, что они мешают нормальной передаче сигналов гормонов в организме.

Высокая экспозиция фталата у новорожденных людей связана с изменениями микробиома кишечника и изменением иммунного ответа на вакцинацию. У мышей воздействие фталатов в период полового созревания, по-видимому, подавляет микробный синтез бутирата, метаболит, необходимый для здоровья кишечника, иммунная регуляция и неврологическая функция.

Стойкие органические загрязнители - это маслянистые органические химические вещества, которые могут сохраняться в окружающей среде годами или десятилетиями.

«Недавние исследования изучали влияние воздействия СОЗ на микробиоту кишечника во время развития, ювенильная и взрослая стадии у различных животных, включая мышей, рыба и люди, "написали исследователи.

Исследования показали, что воздействие ПХД связано с микробными сдвигами в кишечнике и повышенной проницаемостью кишечника. воспаление кишечника и когнитивные проблемы. Когда-то использовавшиеся в качестве охлаждающих жидкостей, ПХБ были запрещены в США в 1978 году, но продолжают оставаться в окружающей среде.

Перфторхимикаты используются в посуде с антипригарным покрытием, пищевая упаковка и грязеотталкивающие коврики. Одно исследование связывало ПФУ с изменениями микробиома кишечника и нарушением липидного обмена у самок (но не самцов) рыб и их потомства. Изменения микробиома сохранились у потомства, и молодые рыбы страдали более высокой смертностью, чем те, чьи матери не подвергались воздействию ПФУ.

Исследования показали, что воздействие гербицидов на основе глифосата изменяет бактериальный состав микробиома кишечника крупного рогатого скота. грызуны и медоносные пчелы. Это усиливало тревожные и депрессивные симптомы у мышей и было связано с увеличением количества патогенных бактерий у крупного рогатого скота. Пестицид хлорпирифос поражает микробные популяции у самцов грызунов и рыб, подвергшихся воздействию в период развития и во взрослом возрасте. а также вызывает воспаление и окислительный стресс в кишечнике.

«Все эти данные вместе показывают, что воздействие многих из этих химических веществ окружающей среды на разных этапах жизни может изменить микробиом кишечника способами, которые влияют на здоровье, - сказал Чиу. - Патологии, связанные с измененными микробиомами после воздействия химических веществ окружающей среды, включают иммунную дисфункцию, измененный углеводный и липидный обмен, и неврологические и поведенческие нарушения. Мы также видим, что эти эффекты сильно зависят от пола и возраста человека ».

• Новые инструменты для анализа микробных сообществ
• Новый инструмент помогает переводить сложную коммуникацию между микробами и телом.