Kliimamuutused, minu mikrobiome ja mina

Süüdistame palju globaalses soojenemises - kuid teadus ei pruugi olla valmis sellele kõhuprobleeme süüdistama

Illustratsioon: Amelia Bates

Autor: Lisa Selin Davis

Need meist, kes usuvad kliimamuutustesse (ja võib-olla mõned, kes seda ei usu), süüdistavad naljatledes sellega igasuguseid asju, alates lamellrehvidest kuni suviste vihmahoogudeni. Gripi juhtum? Kliimamuutus. Mudslide? Kliimamuutus. (Tavaliselt on meil õigus.)

Kuid enamasti lollitasin teisel päeval, kui taaskord ütlesin: "Peab olema kliimamuutus." Olin järjekordses arsti kabinetis, annetades roppusi rahasummasid, et veel kord öelda, et mul pole ametlikku diagnoosi selle jaoks, mis mu kõhtu vaevab.

Arst naeris, oli hämmingus ja rahulolematu. Ta oli viies inimene, keda ma nägin sellise kõhu nimel, mis enam enam tänapäevase Ameerika dieedi koostisosi korralikult ei seedinud - eriti kõige maitsvamaid, nagu piimatooted, suhkur ja nisu.

Ta pomises midagi tööstusliku toiduga varustamise kohta. Kuigi tundus, et doktor vaevalt uskus seda, mida ta pomises, oli mul lambipirni hetk.

Mõtlesin kõigele, mida olin õppinud ameerika mao kohta, kuna minu otsus lõpetada, on meie töödeldud toiduga täidetud dieedid - rääkimata antibiootikumidele ja antibakteriaalsetele toodetele - mõjutanud meie soolestikku.

Seedetraktiprobleeme kannatab koguni 70 miljonit ameeriklast, pidevalt suureneb tsöliaakia, toiduallergia, ärritunud soole sündroom ja palju muud. Kuni viimase ajani piirdusid need haigused Ameerika elanikkonnaga. Kuid kuna meie rämpstoiduained ja toitumishügieenist kinnipidamine on arenevas maailmas avalikustatud, on ka meie haigused. Ükskõik, mis meie kõhuga viga on, läbib diasporaa.

Samal ajal on plahvatuslikult kasvanud huvi soolestiku mikrobiomi vastu, mida mõnikord nimetatakse mikrobiotaks - heade ja halbade bakterite kogum, mis muu hulgas aitab meil toitu seedida ja reguleerib meie immuunsussüsteemi.

Nii et kui kliimamuutused muudavad meie ilmastikku ja toiduga varustatust, mõtlesin ma, et see võib segada meie mikrobiome - ja seega ka meie mao? Mu kõht?

Selgub, et teadusringkonnad alles hakkavad esitama sarnaseid küsimusi. Ja osana oma meeleheitlikust otsingust jumaliku järele, mis mind vaevab - ja jätkan oma jõupingutusi - sukeldun sellesse, mida nad seni leidnud on.

Äärmuslik ilm ja ekstreemne haigus

Ilmselt tuleb see välja ühe uuringu The Lancet kohta: "Kliimamuutused mõjutavad inimeste tervist mitmel viisil - enamasti kahjulikult."

Globaalne soojenemine põhjustab sademete koguse, sageduse, pikkuse ja intensiivsuse muutusi. Ja koht, kus see juba toimub, asub just väljaspool Põhjapolaarjoont. Ühes uurimuses vaadeldi, kuidas need nihked võivad mõjutada seedetrakti nakkushaigusi ehk IGI - salmonella, giardia, E. coli ja sellised -, keskendudes Kanadas Nunatsiavuti inuittide kogukondadele. Selles leiti, et IGI-ga seotud kliiniku külastustega kaks ja neli nädalat hiljem seostati suurtes kogustes sademeid.

Niisiis, rohkem vihma, rohkem kõhuvaevusi, vähemalt inimestele, kes elavad minust rohkem kui 1000 miili põhja pool. Kui seedetrakti haigusi halvendavad äärmuslikud ilmad ja ekstreemsed ilmad on tõusuteel, viitab see vastusele küsimusele: "Kas kliimamuutused tõmbavad meie kõhu alla?" võiks olla jah.

Kuid kui see vastas, kuidas välised jõud võivad mõjutada ja nakatada meie kõhusid, siis see ei käsitlenud mao sisemisi muutusi - või, teate, minu enda probleemi. Ma ei võõrusta oma kõhus baktereid ega parasiite, vähemalt niipalju kui ma tean. Mulle näib, et tegemist on mikrobiome bluesiga - selline, mis näib mõjutavat üha enam inimesi minu maailmast.

Kliimamuutused piirkonnas

Justin Sonnenburg, kaasautor koos oma naise Ericaga raamatust "Hea soolestik: kontrolli alla võtmine teie kaalu, meeleolu ja pikaajalise tervise vahel" ning Stanfordi mikrobioloogia ja immunoloogia dotsent, on jõudnud jahmatavale järeldusele: oleme bakteriliikide kaotamine meie sisikonnas. Kiiresti.

"Oleme oma mikrobiootot üsna hiljuti ümber kujundanud ja see võib olla paljude lääne haiguste põhjuseks," rääkis ta mulle.

2016. aasta uuringus, mille autor on Sonnenburgsi kaasautor looduses, leiti, et meie sisikonna mikrobiotale ligipääsetavate süsivesikute (MAC) - toidu kiudainete peamise koostisosa - jaotamine mängib võtmerolli selle mikroobse ökosüsteemi kujundamisel ja on lääne toitumises silmatorkavalt vähenenud. võrreldes traditsioonilisemate dieetidega. ”

Ameeriklased kipuvad sööma vähese kiudainetega dieete, seega ei ole suurem osa meie suhkruga laetud süsivesikutest MAC. See on üks põhjus, miks meie kõhupiirkonnad meid vaevavad: head soolebakterid, kellega oleme sündinud, surevad aja jooksul ja me ei asenda neid. (Muide, enamik meist pärib mõned neist headest bakteritest oma vanematelt, nii et kui teie ema kõhupiirkonnas on segane mikrobiome, võiks ka teie oma. Vabandage oma laste ees juba ette.)

Küsisin, mis sellel pistmist kliimamuutustega. Sonnenburgi jaoks oli see rohkem metafoor kui põhjuslik seos. "Seal on see huvitav paralleel," ütles ta. „Planeedi ümber toimuvad kliimamuutused - see mõjutab loomi ja taimi, kes võivad elada erinevates kohtades. Ka meie kehas on kliimamuutused, sest elame põhimõtteliselt teistsuguses keskkonnas. ”

Kas oli midagi konkreetsemat, küsisin? "Need kaks võivad olla omavahel põhimõttelisemalt seotud, kuna kliimamuutused muudavad meie veevarustust ja põllukultuure," möönis Sonnenburg.

Ta ei pruukinud meile veel näidata - kuidas mõjutavad kliimamuutused iseenesest inimese soolestikku, kuid ta on meile näidanud, kuidas need “puhtamad” elud ja madala kiudainesisaldusega dieedid (leib, riis, mahl ja pasta, keegi?) On viis meie kehas väljasuremiseni. "See kõik siseneb soolestiku mikrobiomi," ütles ta.

See on külmavereline

Elvire Bestion on vaadanud otse seost kliimamuutuste ja soolestiku mikrobiomi vahel. Exeteri ülikooli sidusteadur avaldas ta eelmisel aastal uuringu, milles kajastati eksperimendi tulemusi, kus ta soojendas hariliku sisaliku (Zootoca vivipara) keskkonda, et näha selle soolestikus toimunut.

Tulemus: "Sisaliku mikrobiotas vähenesime bakterinäidiste liikide mitmekesisust," ütles ta telefoni teel rääkides.

Kliima soojenemine 2 või 3 kraadi Celsiuse järgi põhjustab mikrobiota mitmekesisuse kadu 34 protsenti. Ja koos sellega vähenes tervis üldiselt halvemini. "Madalamat bioloogilist mitmekesisust võiks seostada madalama ellujäämisega," ütles Bestion oma töö kokku võttes.

Päris selge. Välja arvatud mitte.

"See on järeldus," märkis ta kiiresti. „Järeldus ei ole põhjuslik seos. Tundub, et vähemalt on link. Me ei saa seda kindlalt tõestada. ”

Ja isegi kui ta suutis põhjuslikku seost tõestada, on sisalikud külmaverelised olendid. Meil soojaverelistel imetajatel on füsioloogia täiesti erinev ja neil ei pruugi olla äkiliselt soojema kliima korral sama reaktsioon. "Te ei saa öelda, OK, sisalikuga juhtunu on imetaja jaoks täiesti asjakohane," sõnas Bestion.

Teisest küljest, kui kliimamuutused ei aja meie maod segadusse, segavad need ikkagi enamiku planeedi olendite maod. Lõppude lõpuks märkis Bestion, et külmaverelised organismid moodustavad suurema osa Maa loomastikust.

"Need loomad annavad suurema osa bioloogilisest mitmekesisusest," sõnas Bestion. "Ja kliimamuutused võivad neid tõesti, tõesti, tõesti mõjutada."

Kaevake vastuseid

Kui roomajate uuringute põhjal prooviti mu räsitud soolestiku kliimaga seotud allikat välja mõelda, näib järgmine mikroobioom, mida ma vaatasin, ilmselt veelgi: mulla oma. See näib juhuslik, kuid muld mängib rolli kogu meie toidu elutsüklis - isegi meie tarbitav liha on pärit loomadelt, kes käivad taimi söömas.

Sajandivahetuse paiku nihkusid Vaikse ookeani loodeosa riikliku labori teadlased Washingtoni idaosa osariigi mäenõlval asuvatest mäenõlvadest erinevatest kõrgendikest pinnase ümber ja jälgisid proove enam kui 15 aastat, et näha, kuidas mustus reageeris kliimamuutustele. 2016. aastal avaldatud uuringu tulemustest selgus, et mikroobide aktiivsus mullaproovides muutus, mõnikord pisut, mõnikord märkimisväärselt.

Vanessa L. Bailey, uuringu kaasautor ja Vaikse ookeani loodeosa riikliku laboratooriumi vanemteadur, ütles nihe, et mõned mullad võivad teatud tüüpi orgaanilisi aineid vähem lagundada.

See kõlab halvasti, kuid tegelikult olid uudised üldiselt üsna head. Bakterite funktsioon ja aktiivsus muutusid, kuid nende mikroobne koostis enamasti ei muutunud. "Tervislik vastupidaval kogukonnal võib olla võime uute tingimustega kohaneda," märkis Bailey.

Vaikse ookeani loodeosa riikliku labori metsaökoloog ja uuringu juhtiv autor Benjamin Bond-Lamberty lisas, et ta oli üllatunud, kui avastas mullad, mis olid kõige vähem võimelised kohanema, kui need, mis viidi madalamatest, kuivematest ja soojematest tõusudest kõrgemale, jahedamale, ja märjemad. "Pärast 17 aastat ei saanud nad lihtsalt ülemisele alale minna," ütles ta.

Bailey märkis, et see muld pärineb keskkonnast, kus õitseda oli karmim, mikroobide mitmekesisusele vähem vastuvõtlik. Ja see võib olla võti. "Mure on selles, et kui teil on kogukond, mis on juba stressis," ütles ta, "võib see kaotada vajaliku põhimõtteliselt olulise võimekuse."

See võib tekitada muret USA südalinna muldade pärast, mille Bailey soovitusel oleks praegusele kliimale kohandatud mitmesuguseid vastupanuvõimeid - või isegi põllumajanduses kasutatavaid pestitsiide ja muid kemikaale -, mis nüüd õitsevad. Kui globaalne soojenemine muudab nende keskkonda, on võimalus nad ei saa enam kohandada. "Kardad murdepunkti," selgitas Bailey. "Te avaldate süsteemile piisavalt survet ja lõpuks kaotab see selle vastupidavuse ja vastupidavuse."

Bailey juhtis mind ka Ohio Riikliku Ülikooli meeskonna uuringutele, mis leidsid, et kliimamuutused Arktikas ja just lõuna pool - Kanadas Nunatsiavuti ümbruses - võivad suurendada taimekemikaalide kasutamist, mis takistavad lehesöövat põder vajaliku energia saamist . Meeskond aga katsetab hüpoteesi, et miski põdra mikrobiomas võimaldab sellel kemikaalil vastu pidada või seda lagundada ja õitsele areneda, hoolimata nende dieedi olulistest muutustest.

Minu šokiks tundusid need uuringud suhteliselt lootustandvad. Ehk siis, kui põdra neljaosaline kõht suudaks kohaneda, siis kas minu suhteliselt lihtne.

Järeldus: ebaselge

Keegi, kellega ma rääkisin, ei öelnud lõplikult: "Kliimamuutused rikuvad meie kõhud." Tegelikult väljub põhjuslik seos meid mõneks ajaks, osaliselt seetõttu, et teadusuuringud on parimal juhul sisemised - ja mõnes valdkonnas olematud. Kuid kui arvestada soolestiku mikrobiome üle valitsevat teravust ja jätkuvat survet kliimamuutustega võitlemiseks, siis on minu eeldus, et ühendus on alles alustamas.

Nagu Bond-Lamberty mulle ütles: "Sellepärast kipuvad teadlased kirjutama:" Paljude tööde lõpus on vaja selgelt rohkem uurida. " Isegi Kanada inuittide kogukondi käsitleva uuringu tulemusel kutsuti üles tegema rohkem uuringuid, mitte tegutsema. Autorid kirjutasid, et uuring "illustreerib vajadust kvaliteetse ajutise lähteteabe järele, mis võimaldaks tuvastada kliimamuutuste tulevasi mõjusid inuittide piirkondlikule inimeste ja keskkonna tervisele."

Nii palju kui ma tahaksin, ei saa ma kliimamuutustele omast vaevust süüdistada - vähemalt veel mitte.

Ka minu arst ei saanud. Järelkohtumisele minnes rääkisin talle mõned neist faktidest: kuidas soojenemine muutis sisalike soolestiku baktereid, kuidas meie enda sisikonnas toimuvad kliimamuutused ja tapavad meie head bakterid. Mida ta arvas, kas ma küsisin, kliimamuutuste ja hiljutiste laiaulatuslike vaevade tegeliku seose kohta?

"Kliima on alati muutuv," ütles ta, pööras mulle selja ja pööras mõne paberi.

"Oota - kas sa oled kliimamuutuste eitaja?" Küsisin, istudes polsterdatud laual sirgelt, mõtlesin, kas ma võiksin üldse usaldada midagi, mis selle mehe suust välja tuli.

"Kliima on alati muutuv," kordas ta, seekord kerge muigega, enne kui ütles mulle, et minu viimase testi tulemused - mis hindavad, saavad selle - ülemäärase bakterite kasvu soolestikus - osutasid taaskord järgmisele: pole lõplikku diagnoosi.