L'impatto della natura urbana sui nostri microbiomi
Esplorare come gli spazi verdi urbani influenzano la nostra salute attraverso i microbi.
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Indice
Molte persone che vivono in città stanno perdendo il contatto con la natura, il che può danneggiare la loro salute. Questo è particolarmente vero per i Popoli Indigeni, che vedono la loro cultura e salute come strettamente legate alla terra. Ricerche recenti suggeriscono che le piccole forme di vita nel nostro ambiente, conosciute come Microbiomi, potrebbero avere un ruolo importante nella salute, in particolare per le comunità indigene. Tuttavia, questi gruppi sono spesso assenti dagli studi sui microbiomi. Con la maggior parte della popolazione che ora vive in aree urbane, parchi e spazi verdi offrono un certo legame con il mondo naturale e i microbusti benefici che si trovano lì.
Come Otteniamo i Microbi
I Batteri e altri microbi iniziano a stabilirsi nei nostri corpi alla nascita, e il nostro ambiente influisce su queste comunità dopo la nascita. Possiamo essere esposti a questi microbi attraverso ciò che tocchiamo, respiriamo o mangiamo. L'aria è un modo conosciuto per la diffusione dei germi, portando a allergie e malattie. Nonostante ciò, sappiamo molto meno sui batteri benefici nell'aria. I batteri aerei provenienti da ambienti naturali possono essere diversi e potrebbero aiutare la nostra salute, ma non si studia molto su come l'aria esterna influisce sui nostri batteri nasali.
I microbi negli spazi all'aperto provengono da foglie e terreno e possono cambiare in base a fattori come il tipo di piante, inquinamento atmosferico e condizioni del vento. Nelle città, il tipo di terreno attorno a noi, come parchi rispetto ai parcheggi, influisce sui tipi di batteri che incontriamo. Ad esempio, i batteri trovati nei parchi sono diversi da quelli trovati in altre aree. Gli studi indicano che le aree verdi urbane hanno le loro comunità microbiche uniche, che potrebbero essere molto diverse da quelle interne. Purtroppo, non ci sono stati molti studi su come questi microbi all'aperto potrebbero entrare nei nostri corpi.
Microorganismi e Salute
Alcuni batteri possono aiutare i nostri corpi in vari modi. Possono supportare il nostro sistema immunitario, aiutare a creare vitamine e produrre sostanze che sono buone per il nostro intestino. C'è una teoria chiamata Ipotesi della Biodiversità, che dice che stare attorno a una vasta varietà di microbi del mondo naturale potrebbe aiutare il nostro sistema immunitario a imparare e funzionare meglio. Fondamentalmente, quando siamo esposti a una gamma più ampia di batteri, può portare a una risposta immunitaria più sana.
Alcuni tipi di batteri, come quelli del gruppo Gammaproteobatteri, possono essere particolarmente utili. Possono aiutare a ridurre l'infiammazione dannosa e supportare le cellule immunitarie sane nei nostri corpi. Dopo la nascita, otteniamo principalmente questi batteri benefici dal nostro ambiente, specialmente mangiando fibre. Alcuni spazi all'aperto sono ricchi di questi buoni batteri, che possono essere trasportati nell'aria e potrebbero raggiungere le persone che trascorrono del tempo lì.
Lo Studio
In questo studio, i ricercatori hanno esaminato come l'aria all'aperto influisce sul microbioma nasale in un gruppo di partecipanti Māori della Nuova Zelanda. Hanno diviso i 35 partecipanti in due gruppi. Ogni gruppo ha trascorso 30 minuti a camminare in un parco o a sedere in un ufficio. I ricercatori hanno raccolto campioni di tampone nasale prima e dopo le esposizioni per vedere se c'erano cambiamenti nei batteri nasali. Volevano capire come i diversi ambienti influenzano queste comunità batteriche.
Impostazione dell'Esperimento
Lo studio si è svolto in otto giorni, con due giorni per ogni tipo di esposizione (interno ed esterno). I partecipanti hanno camminato nel Kuirau Park, un'area erbosa con sorgenti termali, dopo essere stati tamponati per i campioni. Il gruppo interno è rimasto in ufficio durante il tempo di esposizione. I ricercatori hanno raccolto campioni d'aria da entrambi i luoghi per comprendere il contenuto batterico nell'aria durante lo studio.
Raccolta dei Campioni
Per raccogliere campioni nasali, i ricercatori hanno usato tampone sterili per raccogliere batteri dai nasi dei partecipanti, che sono stati poi conservati per l'analisi. Hanno anche preso campioni d'aria in entrambi i luoghi per confrontare i batteri ambientali con quelli nei nasi delle persone. Il campionamento d'aria è stato fatto in un modo specifico per garantire l'accuratezza e rappresentare i tipi di batteri che le persone potrebbero respirare.
Dopo aver raccolto tutti i campioni, i ricercatori li hanno portati in laboratorio per l'analisi. Hanno estratto il DNA dai campioni, amplificato il materiale genetico e sequenziato per identificare i tipi di batteri presenti.
Analisi dei Dati
Una volta raccolti i dati, i ricercatori li hanno analizzati per scoprire come l'esposizione a diversi ambienti ha influenzato la diversità e la composizione dei batteri nasali. Hanno cercato cambiamenti nel numero di microbi presenti e nei loro tipi, in particolare quelli legati alla salute.
Diversi dai Microbiomi Nasali
I risultati hanno mostrato che i batteri nell'aria erano generalmente più diversi di quelli trovati nei nasi dei partecipanti. Tuttavia, l'esposizione all'aria all'aperto non ha cambiato significativamente i microbiomi nasali dopo le brevi passeggiate. Il microbioma nasale dei partecipanti non sembrava spostarsi molto, sia che camminassero all'esterno che restassero dentro.
Effetti di Tempo e Luogo
Guardando i risultati nel tempo, i singoli partecipanti hanno mostrato più variazione nei loro batteri nasali rispetto all'ambiente. Anche se i ricercatori hanno trovato alcune piccole variazioni in specifici gruppi batterici durante il periodo di prova, la composizione complessiva dei batteri nasali è rimasta stabile.
Questo suggerisce che il microbioma nasale è resiliente, richiedendo forse esposizioni più lunghe o più intense agli ambienti esterni per ottenere cambiamenti significativi. Le brevi passeggiate di 30 minuti potrebbero non essere sufficienti per influenzare le comunità batteriche stabili nei nasi delle persone.
Perché la Durata Conta
Lo studio ha messo in evidenza importanti domande su quanto tempo le persone debbano trascorrere nella natura per vedere effetti benefici nei loro microbiomi. Altre ricerche indicano che interagire più da vicino con la natura, come toccare il terreno o le piante, potrebbe avere un impatto più significativo rispetto a una semplice passeggiata passiva.
Alcuni studi hanno mostrato che esposizioni più lunghe, come trascorrere circa 1,5 ore nella natura, possono portare a cambiamenti osservabili nei batteri. Ad esempio, i bambini nei centri per l'infanzia con elementi naturali hanno visto cambiamenti nella loro pelle e nei batteri intestinali nel corso di 28 giorni.
Stabilità dei Microbiomi Individuali
Lo studio ha trovato che il microbioma nasale di ciascuna persona è abbastanza stabile. Questo significa che anche con l'esposizione ambientale, le differenze individuali nel microbioma sono forti e difficili da cambiare. Questa stabilità suggerisce che fattori come la genetica e lo stile di vita a lungo termine contribuiscono in modo significativo alla comunità microbica di un individuo.
Conclusione
Trascorrere del tempo in spazi verdi urbani può dare alle persone esposizione a benefici microbici all'aperto. Tuttavia, questo studio ha mostrato che visite brevi possono non portare a cambiamenti notevoli nei batteri nasali. I ricercatori hanno trovato che la composizione e la diversità del microbioma nasale tendevano a rimanere stabili durante il periodo di prova, anche se i partecipanti hanno vissuto ambienti diversi.
Anche se ci sono stati alcuni leggeri cambiamenti in specifici batteri nel tempo, complessivamente, i risultati suggeriscono che brevi esposizioni agli ambienti esterni potrebbero non alterare significativamente le comunità microbiche nasali. Future ricerche dovrebbero esplorare attività diverse, durate di esposizione più lunghe e la qualità ecologica degli spazi verdi per comprendere meglio come possono beneficiare la nostra salute. Questo studio sottolinea l'importanza di continuare a studiare la relazione tra il nostro ambiente e la nostra salute, in particolare nelle comunità indigene dove queste connessioni sono vitali.
Titolo: Short-term passive greenspace exposures have little effect on nasal microbiomes: a cross-over exposure study of a Maori cohort
Estratto: Indigenous health interventions have emerged in New Zealand aimed at increasing human interactions with and exposure to macro and microbial diversity. Urban greenspaces provide opportunities for people to gain such exposures. However, the dynamics and pathways of microbial transfer from natural environments onto a person remain poorly understood. Here, we analysed bacterial 16S rRNA amplicons in air samples (n = 7) and pre- and post-exposure nasal samples (n = 238) from 35 participants who had 30-minute exposures in an outdoor park. The participants were organised into two groups: over eight days each group had two outdoor park exposures and two indoor office exposures, with a cross-over study design and washout days between exposure days. We investigated the effects of participant group, location (outdoor park vs. indoor office), and exposures (pre vs. post) on the nasal bacterial community composition and three key suspected health-associated bacterial indicators (alpha diversity, generic diversity of Gammaproteobacteria, and read abundances of butyrate-producing bacteria). The participants had distinct nasal bacterial communities, but these communities did not display notable shifts in composition following exposures. The community composition and key health bacterial indicators were stable throughout the trial period, with no clear or consistent effects of group, location, or exposure. We conclude that 30-minute exposure periods to urban greenspaces are unlikely to create notable changes in the nasal microbiome of visitors, which contrasts with previous research. Our results suggest that longer exposures or activities that involves closer interaction with microbial rich ecological components (e.g., soil) are required for greenspace exposures to result in noteworthy changes in the nasal microbiome.
Autori: Joel Brame, I. Warbrick, D. Heke, C. Liddicoat, M. Breed
Ultimo aggiornamento: 2024-01-22 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.17.576148
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.17.576148.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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