O que a sua 'nuvem microbioma' diz sobre você?

Partículas, micróbios e produtos químicos nos bombardeiam a cada segundo de cada dia. Pela primeira vez, os cientistas deram uma olhada em profundidade no enxame de atividades que nos segue aonde quer que vamos.

A exposição é a próxima fronteira médica?

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Estamos familiarizados com o genoma (a soma de nosso material genético) e o microbioma (a totalidade de hóspedes microbianos que residem em nós e sobre nós).

O exposome, no entanto, compreende a gama de bactérias, produtos químicos, vírus, partículas de plantas, fungos e animais microscópicos que fazem contato conosco durante nossa vida diária.

Os cientistas não estudaram o exposto em muitos detalhes; sua complexidade inerente e a enorme variabilidade entre as pessoas são apenas dois obstáculos que os pesquisadores enfrentam atualmente.

Recentemente, uma equipe da Escola de Medicina da Universidade de Stanford, na Califórnia, fez uma tentativa corajosa de fazer incursões nesse tópico obscuro.

O Prof. Michael Snyder, Ph.D., conduziu o estudo. Ele explica por que o exposto é emocionante e por que é importante, dizendo: “A saúde humana é influenciada por duas coisas: seu DNA e o meio ambiente”.

“As pessoas mediram coisas como a poluição do ar em larga escala, mas ninguém realmente mediu as exposições biológicas e químicas em um nível pessoal.”

“Ninguém sabe realmente”, diz ele, “quão vasto é o exposto humano ou que tipo de coisas existem nele”.

Além dos insights fascinantes que esse tipo de trabalho pode produzir, há uma variedade de maneiras pelas quais ele pode aumentar nosso conhecimento de certas condições e seus fatores causais.

Por exemplo, se pessoas com alergias sazonais monitoram sua exposição ao longo do ano, elas podem identificar exatamente a que são alérgicas; isso poderia, potencialmente, ajudá-los a evitar aquele alérgeno específico no futuro.

As descobertas intrigantes foram publicadas no início desta semana no jornal Célula.

Expondo o exposto

Para explorar este fenômeno nebuloso, os cientistas monitoraram 15 participantes usando uma peça de tecnologia feita sob medida: um dispositivo de monitoramento de ar modificado. Ele estava amarrado ao braço e inspirava minúsculas “respirações” no ar ao redor; um filtro submícron retém qualquer coisa que seja sugada, incluindo vírus, bactérias e fungos. Eles foram acompanhados por cerca de 2 anos.

A equipe devolveu os dispositivos ao laboratório após o uso, e especialistas analisaram seu conteúdo, incluindo testes de DNA e RNA.

Algumas pessoas foram monitoradas por 1 semana e outras foram monitoradas por 1 mês. Um participante - o próprio Prof. Snyder - usou o dispositivo de medição durante todo o período de 2 anos. Ao todo, os voluntários visitaram 50 locais diferentes.

Desvendar a intrincada informação genética dentro da matéria biológica aprisionada representou outro desafio para a equipe.

O coautor do estudo Chao Jiang, Ph.D., explica esse problema, afirmando: “Os cientistas reuniram bancos de dados separados de bactérias, vírus ou fungos, mas para decodificar totalmente nossas exposições ambientais, construímos um banco de dados de domínio pan para cobrir mais de 40.000 espécies. ”

Este vasto banco de dados contém informações sobre bactérias, vírus, animais, fungos, plantas e muito mais. É totalmente pesquisável, permitindo aos cientistas desenvolver uma imagem clara de todos os organismos que foram capturados. Eles examinaram as amostras em uma profundidade sem precedentes.

“Ninguém nunca fez um estudo tão profundo antes. Acabamos com cerca de 70 bilhões de leituras. ”

Prof. Michael Snyder, Ph.D.

Diferenças surpreendentes

Os cientistas ficaram particularmente surpresos com a variação que viram entre as pessoas que viviam em relativa proximidade.

Em uma parte do estudo, quatro participantes que viviam na área da Baía de São Francisco na Califórnia foram monitorados de perto por 1 mês. Cada pessoa morava em uma parte diferente da região: Palo Alto, Sunnyvale, Redwood City ou San Francisco.

“Acontece que, mesmo em distâncias muito próximas, temos perfis de exposição ou‘ assinaturas ’muito diferentes”, explica o Prof. Snyder.

“Essas assinaturas pessoais são essencialmente traços de fungos, plantas, produtos químicos e bactérias específicos que são vistos de forma consistente em uma única pessoa ou ao seu redor, mas que variam entre as pessoas”, acrescenta. “Muitos aspectos ambientais contribuem para esse amálgama microscópico - animais de estimação, produtos químicos domésticos, flores desabrochando e até mesmo chuva.”

“O resultado final é que todos nós temos nossa própria nuvem de microbioma que estamos arrastando e vomitando.”

Prof. Michael Snyder, Ph.D.

A assinatura exposta de todos era única; por exemplo, a pessoa que residia em São Francisco tinha níveis relativamente altos de “bactérias de lama” - o tipo que você encontraria em estações de tratamento de esgoto. O Prof. Snyder, por outro lado, apresentava níveis consistentemente elevados de fungos. Ele acha que pode ter uma explicação para esta anomalia:

“O cara que pintou minha casa”, explica ele, “era uma pessoa muito ecológica e ecológica. E ele evitou usar tintas com uma substância chamada piridina. ” A piridina mata os fungos e, como os níveis de piridina na tinta são reduzidos, os níveis de fungos tendem a aumentar.

O Prof. Snyder usou seu dispositivo por todo o período de 2 anos, incluindo durante viagens nacionais e internacionais, então suas amostras (como esperado) mostraram a maior variedade.

No entanto, apesar das diferenças entre as pessoas, a equipe localizou certos produtos químicos na maioria das amostras. Estes incluíam DEET (um repelente de insetos) e vários agentes cancerígenos.

Embora este estudo tenha envolvido apenas um pequeno número de pessoas, ele sugere que o exposto pode ser mapeado. Com a quantidade de dados que essa técnica disponibiliza, o próximo desafio será aproveitar e dar sentido a todos eles.

Isso vai dar muito mais trabalho. Até que mais resultados cheguem, o exposto permanece uma fera misteriosa. No entanto, agora que um ponto de entrada foi encontrado, mais pesquisas certamente virão.