یک مطالعه آزمایشگاهی بزرگ بر روی مواد شیمیایی ساخته شده توسط انسان، ۱۶۸ ماده مضر برای باکتری هایی را که به طور معمول در روده انسان سالم یافت می شود، نشان داد. این مواد شیمیایی با رشد میکروب هایی که تصور می شود برای حفظ سلامت ضروری هستند، تداخل می کنند.
انتظار می رود بسیاری از مواد شناسایی شده در این مطالعه از طریق غذا، آب آشامیدنی یا قرار گرفتن در معرض عمومی محیطی وارد بدن شوند، اما قبلاً تصور نمی شد که بسیاری از آنها به هیچ وجه بر باکتری ها تأثیر بگذارند.
از آنجایی که باکتریهای روده با آلایندههای شیمیایی سازگار میشوند، به نظر میرسد برخی از آنها نسبت به آنتیبیوتیکهایی مانند سیپروفلوکساسین مقاومت نشان میدهند. اگر همین روند در روده انسان اتفاق بیفتد، ممکن است درمان برخی عفونت ها دشوارتر شود.
آزمایشها نشان میدهند که آلایندههای رایج ممکن است به میکروبهای مفید آسیب برسانند
تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشگاه کمبریج، چگونگی تأثیر ۱۰۷۶ آلاینده شیمیایی بر ۲۲ نوع باکتری روده را در شرایط آزمایشگاهی بررسی کردند.
موادی که رشد میکروبی را مختل میکنند عبارتند از آفتکشهایی مانند علفکشها و حشرهکشهای مورد استفاده در گیاهان و همچنین بازدارندههای شعله و مواد شیمیایی صنعتی موجود در پلاستیکها.
میکروبیوم روده حاوی حدود ۴۵۰۰ نوع مختلف باکتری است که برای حمایت از عملکردهای بدن با هم کار می کنند. هنگامی که این سیستم نامتعادل می شود، می تواند به طیف گسترده ای از مشکلات سلامتی، از جمله گوارش، تنظیم وزن، سیستم ایمنی بدن و سلامت روان کمک کند.
ارزیابیهای ایمنی استاندارد برای مواد شیمیایی، تأثیرات روی میکروبیوم روده را در نظر نمیگیرند، زیرا بیشتر مواد شیمیایی برای اثرگذاری بر روی اهداف خاص ایجاد میشوند. برای مثال، آفتکشها برای تأثیرگذاری بر حشرات در نظر گرفته شدهاند، نه انسان یا میکروبهای ساکن آنها.
ابزار یادگیری ماشینی جدید خطرات شیمیایی را برای سلامت روده پیش بینی می کند
با استفاده از دادههای جمعآوریشده در این مطالعه، محققان یک مدل یادگیری ماشینی را برای پیشبینی اینکه آیا مواد شیمیایی صنعتی در گردش هستند یا در حال حاضر طراحی میشوند، به باکتریهای روده انسان آسیب میرسانند، توسعه دادند.
جزئیات این مطالعه به همراه ابزار یادگیری ماشینی در مجله Nature Microbiology منتشر شده است.
دکتر از واحد سم شناسی MRC در دانشگاه کمبریج و نویسنده اصلی این مطالعه. ایندرا روکس گفت: “ما دریافتیم که بسیاری از مواد شیمیایی که برای اثرگذاری تنها بر روی یک گونه هدف منفرد، مانند حشرات یا قارچها طراحی شدهاند، بر باکتریهای روده نیز تاثیر میگذارند. ما از اینکه برخی از این مواد شیمیایی چنین اثرات قوی دارند، شگفتزده شدیم. به عنوان مثال، بسیاری از مواد شیمیایی صنعتی که به طور منظم با آنها در تماس هستیم، مانند بازدارندههای شعله و نرمکنندهها، تصور نمیشد که روی موجودات زنده تاثیر بگذارند.
پروفسور کیران پاتیل، نویسنده ارشد و عضو همان واحد تحقیقاتی، گفت: “قدرت واقعی این مطالعه در مقیاس بزرگ این است که ما اکنون داده هایی برای پیش بینی اثرات مواد شیمیایی جدید داریم، با هدف حرکت به آینده ای که در آن مواد شیمیایی جدید از نظر طراحی ایمن هستند.”
به عنوان بخشی از تیم تحقیقاتی، دکتر استفان کامراد افزود: ارزیابی های ایمنی مواد شیمیایی جدید برای استفاده انسانی باید اطمینان حاصل کند که آنها برای باکتری های روده ما نیز ایمن هستند، که ممکن است از طریق غذا و آب در معرض مواد شیمیایی قرار گیرند.
داده های واقعی قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مورد نیاز است
دانش چگونگی تأثیر مستقیم مواد شیمیایی محیطی بر میکروبیوم روده و سلامت انسان هنوز محدود است. این تیم اشاره میکند که باکتریهای روده ما احتمالاً با بسیاری از مواد آزمایششده در این مطالعه در تماس هستند، اما مقدار واقعی وارد شده به روده هنوز مشخص نیست. تحقیقات آینده برای نظارت بر قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی در بدن برای تعیین سطح واقعی خطر مورد نیاز است.
پاتیل گفت: «اکنون که ما شروع به بررسی این فعل و انفعالات در محیط آزمایشگاهی کردهایم، مهم است که شروع به جمعآوری دادههای بیشتر در مورد مواجهه با مواد شیمیایی در دنیای واقعی کنیم تا ببینیم آیا اثرات مشابهی در بدن ما رخ میدهد یا خیر.
در همین حال، محققان اقدامات عملی را برای کاهش قرار گرفتن در معرض آلاینده های شیمیایی توصیه می کنند، مانند شستن کامل میوه ها و سبزیجات قبل از خوردن غذا و پرهیز از استفاده از آفت کش ها در باغچه های خانه.