ילדים שנחשפו לזיהום אוויר הקשור לתנועה מראים שינויים עונתיים בחיידקי האף שלהם, כאשר זיהום החורף מניע מעבר לכיוון פחות מגוון, ועלולים להיות יותר מזיקים, יישובים מיקרוביאליים.
מחקר: חשיפה אישית לטווח קצר למזהמי אוויר מרובים משפיעה על מיקרוביוטה באף בילדים בגיל בית הספר. קרדיט תמונה: khunkornstudio / shutterstock
מחלות נשימה נפוצות בילדים בגיל בית הספר ומחמירים על ידי זיהום אוויר. שינויים הנגרמים על ידי זיהום במיקרוביומה באף עשויים לתווך זאת. מאמר שנערך לאחרונה בכתב העת מדע הסביבה הכוללת מדווח כי המיקרוביוטה האף אצל ילדים משתנה עונתית ומונעת על ידי שני סוגים מובחנים של מזהמי אוויר.
מָבוֹא
ילדים החיים בערים פגיעים יותר בזיהום אוויר מכיוון שמערכות החיסוניות והנשימה שלהם עדיין אינן בשלות. יתר על כן, אוויר עירוני מכיל לעתים קרובות רמות גבוהות של מזהמים, המהווים שיעורים מוגברים של אסטמה, דלקת ריאות, תפקוד ריאה לקוי, הפרעות אלרגיות וזיהומים בדרכי הנשימה.
שינויים בדרכי הנשימה העליונה מיקרוביוטה יכולים להפחית את ההתנגדות לפתוגנים, ולקדם זיהום. זיהום אוויר נוטה לשינויים כאלה.
מחקרים קודמים השתמשו בנתוני פרוקסי ולא בחשיפה אישית לזיהום אוויר או התמקדו במזהם בודד ולא בתערובת של מזהמים. הם התעלמו מהשינויים העונתיים במיקרוביוטה הנשימה, מה שעשוי להשפיע על האופן בו הם מגיבים לזיהום. משמרות אלה נגרמות כתוצאה משינויים בתזונה ובנגיפים המסתובבים.
המחקר הנוכחי התייחס לגורמים אלה יחד. הנתונים הגיעו מפרויקטים של "מפות MI", שכללו הורים וילדים כאחד במעקב אחר חשיפתם לזיהום אוויר במשך שתי עונות.
המחקר התקיים במילאנו, איטליה, באביב ובחורף 2018-2019. זה תפס חשיפות שהתרחשו בשגרה הרגילה של השנה הלימודים לילדים, כולל שינויים עונתיים. הגיל הממוצע של הילדים היה 8-9 שנים. בערך אחד מכל שלושה ילדים היו חיות מחמד, ופרופורציה דומה נחשפה לעישון בבית.
החוקרים התאימו לילדים עם מכשירים המודדים פחמן שחור שווה ערך (EBC) ותרכובות אורגניות נדיפות (VOC). אלה מייצגים מזהמים חלקיקים וגזים, בהתאמה. המכשירים אספו נתונים מסוף יום הלימודים לתחילת יום הלימודים הבא. גם דגימות האף נלקחו.
ממצאי לימוד
כל המזהמים שהתגלו כאן היו מרוכזים פי 2-3 יותר בחורף בהשוואה לאביב. מבין 169 דגימות האף, 95 ו -74 היו מהחורף והאביב, בהתאמה. וריאציה עונתית היוותה 3% מההבדל במגוון המיקרוביוטה בין הדגימות.
דגימות חורף הראו העשרה של מורקסלהבזמן Staphylococcus היה מועשר יותר באביב. מורקסלה נוטה לשלוט על חיידקים אחרים, ומפחית את המגוון החיידקי. זה מסכים עם המספר המופחת של המינים שנמצאו בחורף.
זה אולי מכיוון שילדים מבלים יותר זמן בתוך הבית בחללים פחות מאווררים ואינם חשופים למיקרובים סביבתיים רבים ככל שהם בעונות חמות יותר.
בְּעוֹד מורקסלה בדרך כלל מאכלס את דרכי הנשימה של ילדים, זה יכול לגרום למחלות ולהחמיר את הסימפטומים של מחלה כרונית או זיהום בדרכי הנשימה.
חשיפה לשיא של EBC הפחיתה את המגוון המיקרוביאלי הן באביב והן בחורף, אם כי האחרון לא היה מובהק סטטיסטית. עם זאת, רמות ה- EBC הממוצעות היו חשובות יותר מרמות השיא בהשפעותיהן על שפע הסוגות המיקרוביאליות. EBC יכול להגיע מפליטת דיזל, למשל, מה שמצביע על כך שתקופות חשיפה קצרות מאוד יכולות לייצר דרכי הנשימה ההיפר-מגיבות ולהחמיר התקפות אסטמה.
חשיפה ל- VOC לא הובילה השפעות כה עקביות.
מינים מסוימים, כמו Corynebacteriumהפך פחות נפוץ עם הגברת זיהום האוויר. בעוד שהכיוון של השפעה זו היה בדרך כלל עקבי לאורך עונות השנה, עבור חשיפות מסוימות כמו שיא EBC, ההשפעה הייתה בולטת יותר באביב. אחרים, כמו Neisseriaceaeהפך לשופע יותר עם זיהום הולך וגובר, במיוחד באביב. מינים כמו Alloprevotella וכן ג'מלה הראו שינויים עונתיים בולטים בתגובתם לרמות זיהום; לדוגמה, חשיפה לבנזן הייתה קשורה לירידה בשפע שלהם בחורף אך עלייה באביב.
VOCs הניבו את ההשפעות הברורות ביותר על שפע הסוגות השונות, בניגוד להשפעות העדינות יותר של EBC. VOCs גרמו ל וילונלה הסוג להיות פחות שופע. לדוגמה, אתר מתיל טרט-בוטיל (MTBE) עלה Neisseriaceae השפע, בעוד שלגמנה (לעתים קרובות נמצאת במוצרי ניקוי) הפחיתה אותו. גם בנזן (VOC) וגם EBC הובילו לעלייה ב מורקסלה שֶׁפַע.
פילה כמו Actinobacteriota וכן Fusobacteriota ירידו על ידי חשיפה לימונית.
לפיכך, זיהום אוויר מפחית חיידקים מועילים כמו Corynebacterium או מגדיל מינים פתוגניים שעלולים להיות כמו מורקסלהו מינים מסוימים מראים שינוי עונתי.
ידע זה אמור לעורר את ההורים לשפר את איכות האוויר המקורה. עליהם להימנע מעישון מקורה, תאורת נרות ריחניים או קמינים מקורה, ושימוש במוצרי ניקוי שמשחררים VOCs הוא צעד אחד.
כדי להפחית את חשיפות השיא, ילדים צריכים להשתמש בנתיבים פחות עמוסים לבית הספר. המדיניות צריכה להתמקד ביצירת אזורי זיהום נמוכים בבתי הספר ובסביבתה.
מסקנות
המחקר הנוכחי הוא הראשון שמראה כיצד זיהום אוויר גזי וחלקיקי משנה את המיקרוביוטה האף אצל ילדים בגיל בית הספר, ואת החשיבות של השונות העונתית בהשפעותיו. החשיפה למזהם אוויר גבוהה פי 2-3 בחורף, ו מורקסלה הוא תכונה דומיננטית של המיקרוביוטה האף, המציגה את המגוון המופחת.
האביב הפחית את רמות זיהום האוויר, בעוד שהמיקרוביוטה הפכה מגוונת יותר. Staphylococcus הפך לשפע יותר, וזו הייתה סמן של חיידקים מועילים אחרים בדרכי הנשימה. זה עשוי להצביע על הרכב מאוזן יותר של מינים חיידקים באביב.
זיהום אוויר גורם לדלקת ולחץ חמצוני, העלולים לשנות את האינטראקציות בין מיקרוביוטה נשימתית למערכת החיסון ולקדם עלייה במינים פחות שופעים על חשבון חיידקים שכיחים יותר.
הכותבים מכירים במגבלות מסוימות, כמו גודל המדגם הקטן יחסית והתמקדות המחקר בילדים בסביבה עירונית ספציפית (מילאנו, איטליה), מה שעשוי להשפיע על ההכללה של הממצאים לאוכלוסיות או להגדרות אחרות. הפחתת זיהום האוויר מסייעת לשמור על מיקרוביומה בדרכי הנשימה מגוונות יותר, ומאפשרת למועצות מועילות לשלוט ולהפחתת סיכון לזיהום בדרכי הנשימה.
