Что ваше «облако микробиома» говорит о вас?
Частицы, микробы и химические вещества бомбардируют нас каждую секунду каждый день. Впервые ученые всесторонне изучили рой активности, который следует за нами, куда бы мы ни пошли.
Является ли экспозиционирование следующим медицинским рубежом?
Для получения дополнительной подтвержденной исследованиями информации о микробиоме и его влиянии на ваше здоровье посетите наш специализированный центр.
Мы знакомы с геномом (суммой нашего генетического материала) и микробиомом (совокупностью микробных гостей, которые живут в нас и на нас).
Экспозом, однако, включает в себя ряд бактерий, химикатов, вирусов, частиц растений, грибов и микроскопических животных, которые контактируют с нами в течение нашей повседневной жизни.
Ученые не изучили экспозицию подробно; присущая ему сложность и огромная изменчивость среди людей - это всего лишь два препятствия, с которыми в настоящее время сталкиваются исследователи.
Недавно команда из медицинского факультета Стэнфордского университета в Калифорнии предприняла отважную попытку проникнуть в эту темную тему.
Профессор Майкл Снайдер, доктор философии, руководил исследованием. Он объясняет, почему экспозом является захватывающим и важным, говоря: «На здоровье человека влияют две вещи: ваша ДНК и окружающая среда».
«Люди измеряли такие вещи, как загрязнение воздуха, в широком масштабе, но на самом деле никто не измерял биологическое и химическое воздействие на личном уровне».
«На самом деле, никто не знает, - говорит он, - насколько велик человеческий экспосом и какие вещи там находятся».
Помимо увлекательных идей, которые может дать этот тип работы, существует множество способов, которыми он может улучшить наши знания об определенных условиях и их причинных факторах.
Например, если люди с сезонной аллергией будут следить за своим экспозомом в течение года, они смогут точно определить, на что у них аллергия; потенциально это могло бы помочь им избежать этого конкретного аллергена в будущем.
Интригующие выводы были опубликованы ранее на этой неделе в журнале. Клетка.
Разоблачение экспозома
Чтобы исследовать это самое туманное явление, ученые наблюдали за 15 участниками, используя специальную технологию: модифицированное устройство для мониторинга воздуха. Он был привязан к руке и делал крошечные «вдохи» из окружающего воздуха; субмикронный фильтр задерживает все, что всасывается, включая вирусы, бактерии и грибки. За ними следили около 2 лет.
Команда вернула устройства в лабораторию после использования, и эксперты проанализировали их содержимое, включая тестирование ДНК и РНК.
Некоторых людей наблюдали в течение 1 недели, а других наблюдали в течение 1 месяца. Один участник - сам профессор Снайдер - носил измерительный прибор все 2 года. Всего волонтеры посетили 50 разных локаций.
Раскрытие сложной генетической информации в захваченной биологической материи стало еще одной проблемой для команды.
Соавтор исследования Чао Цзян, доктор философии, объясняет эту проблему, заявляя: «Ученые собрали отдельные базы данных о бактериях, вирусах или грибах, но чтобы полностью расшифровать наши воздействия на окружающую среду, мы создали общедоменную базу данных, охватывающую более чем 40 000 видов ».
Эта обширная новая база данных содержит информацию о бактериях, вирусах, животных, грибах, растениях и многом другом. Он полностью доступен для поиска, что позволяет ученым составить четкое представление обо всех пойманных организмах. Они исследовали образцы с беспрецедентной глубины.
«Никто никогда раньше не проводил столь глубоких исследований. В итоге мы получили около 70 миллиардов считываний ».
Проф. Майкл Снайдер, доктор философии.
Удивительные различия
Ученые были особенно удивлены различиями, которые они наблюдали между людьми, живущими в относительной близости.
В одной части исследования четыре участника, которые все жили в районе залива Сан-Франциско в Калифорнии, находились под пристальным наблюдением в течение 1 месяца. Каждый человек жил в разных частях региона: Пало-Альто, Саннивейл, Редвуд-Сити или Сан-Франциско.
«Оказывается, даже на очень близких расстояниях у нас очень разные профили экспозиции или« сигнатуры », - объясняет профессор Снайдер.
«Эти личные подписи, по сути, представляют собой следы определенных грибов, растений, химикатов и бактерий, которые постоянно наблюдаются на одном человеке или вокруг него, но различаются у разных людей», - добавляет он. «Многие экологические аспекты способствуют созданию этой микроскопической амальгамы - домашние животные, бытовая химия, цветущие цветы и даже дождь».
«Суть в том, что у всех нас есть собственное облако микробиома, которое мы разбрасываем и извергаем».
Проф. Майкл Снайдер, доктор философии.
Подпись каждого экспоната была уникальной; например, у человека, проживающего в Сан-Франциско, был относительно высокий уровень «иловых бактерий» - типа, который вы можете найти на очистных сооружениях. С другой стороны, у профессора Снайдера постоянно высокий уровень грибков. Он думает, что у него есть объяснение этой аномалии:
«Парень, который красил мой дом, - объясняет он, - был действительно экологически чистым, зеленым человеком. И он избегал использования красок с веществом под названием пиридин ». Пиридин убивает грибки, и, поскольку уровень пиридина в краске снижается, уровень грибка может увеличиваться.
Проф. Снайдер носил свое устройство все 2 года, в том числе во время национальных и международных поездок, поэтому его образцы (как и ожидалось) показали наибольшее разнообразие.
Однако, несмотря на различия между отдельными людьми, команда обнаружила определенные химические вещества в большинстве образцов. К ним относятся ДЭТА (репеллент от насекомых) и несколько канцерогенов.
Хотя в этом исследовании участвовало лишь небольшое количество людей, оно предполагает, что экспосом можно нанести на карту. С огромным количеством данных, которые предоставляет этот метод, следующая задача будет заключаться в том, чтобы использовать и осмыслить их все.
Это потребует гораздо больше работы. Пока не появятся новые результаты, экспозом остается загадочным чудовищем. Однако теперь, когда точка входа найдена, обязательно последуют дополнительные исследования.
