Микробиомы общественного транспорта и городских пространств
Микробы обычно не вызывают симпатии у большинства из сидящих в метро, но некоторые исследователи все же познакомились с ними.
Консорциум MetaSUB, является одним из примеров растущего числа микробиологов, интересующихся самыми маленькими обитателями наших городских пространств. В настоящее время MetaSUB координирует свою деятельность в более чем 100 городах, отправляясь в метро, автобусы и другие оживленные места, чтобы взять пробы для метагеномных исследований на поверхностях с высокой проходимостью. Это глобальное подземное вторжение происходит на всех 7 континентах в один и тот же день каждый год (21 июня, если быть точным).
Так что же эти исследования могут рассказать нам о городском микробиоме, особенно в некоторых из самых густонаселенных городов мира? Что могут рассказать нам о микробном мире, существующем на общественных поверхностях, поручни, которые за час, не говоря уже о днях или неделях, повидали столько рук? Должны ли мы бояться этих микробов в метро так сильно, как нам кажется?
Самое первое исследование, проведенное командой MetaSUB, показало, что почти половина ДНК с поверхностей метро не соответствует ни одному известному организму. Полученные данные рисуют картину разнообразной экологии, о которой мы знаем относительно мало, охватывая древо жизни, включающее прокариоты, грибы, эукариоты, протисты и вирусы (в основном бактериофаги), приспособленные к жизни в наших искусственных помещениях.
Хорошей новостью является то, что большинство известных бактериальных пассажиров метро из того же исследования были признаны в целом безопасными, хотя потенциальные условно-патогенные микроорганизмы также присутствовали. Также была выявлено небольшое разнообразие патогенов, хотя авторы отказались от своих первоначальных выводов, которые предполагали наличие некоторых тяжелых возбудителей, таких как Yersinia pestis. После возмущения со стороны ученых и чиновников здравоохранения авторы выпустили исправление, в котором говорится, что доказательства присутствия этого конкретного организма не очень убедительны, хотя остальная часть работы считается достоверной.
Последующие исследования, как в рамках консорциума, так и за его пределами, изучили метрополитены от Бостона до Мехико, от Осло до Гонконга. Хотя каждый город уникален, они имеют общие закономерности микробной жизни. Имеющиеся данные описывают микробиом метро, который меняется в зависимости от типа поверхности, сезонов и даже времени суток. Микробиом воздуха и поверхности - это уникальные отпечатки нашего общественного пространства. Поверхности в метро заселяются в течение нескольких минут после уборки, а микробиомы рук пассажиров увеличивают свое разнообразие и видовое богатство после поездки. Пол - самое разнообразное микробное пространство, по сравнению с поручнями, которые, на удивление, являются одним из наименее разнообразных. В одном исследовании, проведенном в 60 крупных городских районах, даже описан "основной микробиом" городов. Создается впечатление, что микробы действительно отражают живой, дышащий образ нас самих в целом. Они отражают хореографию наших ежеминутных повседневных решений как отпечатки собственного существования, воплощая в жизнь последствия наших действий. Микробиом городов - это микробиом нашего коллективного "я".
Поскольку все больше и больше людей проживает в городах, влияние городской жизни на здоровье человека становится все более важным для понимания. Микробы, которые, как правило, охотнее распространяются в густонаселенных местах, играют в этом большую роль. Как следует из концепции "ядра микробиома", микробиом города и его относительное влияние может быть специфичным для каждого города и района, особенно в условиях разных стран с отличающимися санитарными практиками и ресурсами общественного здравоохранения. Некоторые основные виды, такие как Cutibacterium acnes (кожный комменсал), повсеместно распространены в большинстве крупных городов, тогда как другие уникальны в зависимости от климатических условий, численности населения, санитарных условий, погодных условий, загрязнения и гражданской политики.
Один из вопросов, который волнует многих исследователей, связан с генами резистентности к антибиотикам и их распространенностью на таких поверхностях с высокой проходимостью. Организмы, обладающие такими генами, представляют собой растущую опасность возникновения инфекций, все чаще не поддающихся лечению. Хотя в городах наблюдается большое количество генов резистентности, и организмы, резистентные к антибиотикам, безусловно, были обнаружены в общественном транспорте, данные не обязательно указывают на то, что города более опасны, чем другие места для передачи или развития генов резистентности.
Напротив, исследование по оценке резистентной к антибиотикам E. coli у сельских и городских пациентов показало, что именно сельские пациенты чаще имели 2 различных класса генов резистентности. Аналогичным образом, исследование, проведенное в Великобритании, показало, что сельскохозяйственные земли значительно более обогащены антибиотикорезистентными бактериями, чем городские почвы. Авторы исследования предположили, что вероятным фактором является использование навоза животных в почве, поскольку применение антибиотиков в животноводстве связано с увеличением распространения генов резистентности. Тем не менее, такая структура генов резистентности к противомикробным препаратам в сельской местности, вероятно, зависит от региона и землепользования.
Вопрос о том, как городская среда влияет на наш внутренний микробиом, также вызывает растущий интерес. Мы знаем, что индустриализация связана с потерей бактериального разнообразия в кишечнике человека и изменениями в составе микробиома. Эти изменения, вероятно, имеют много взаимосвязанных причин, обусловленных образом жизни, начиная с перехода в питании на переработанные продукты, изменения типа и количества физической активности по сравнению с традиционными обществами и заканчивая более широким доступом к лекарственным препаратам, которые могут влиять на микробиом. С точки зрения микробиома человека и хронических заболеваний, урбанизация и индустриализация потенциально привели к увеличению уязвимости из-за натиска жизненных преобразований, которые могли нанести побочный ущерб нашим кишечным сообществам. Однако эти наблюдения относятся к обществу в целом; меньше известно о специфическом влиянии города на микробиом горожанина по сравнению с другими людьми в том же обществе, хотя эта тема начинает изучаться.
Микробы повсюду: они едут с нами в метро, сидят с нами в обеденный перерыв на работе, живут в наших домах и в наших районах. Они являются отпечатком того, как мы управляем нашим пространством и самими собой. Они также несут на себе отпечатки другой жизни вокруг нас, других существ, с которыми мы делим наше пространство, и их реалий, окружающей нас природы и климата. Иногда они вызывают у нас болезни или несут в себе гены, представляющие для нас опасность. В большинстве случаев они безвредны, а иногда даже полезны. Красота микробиома городов заключается в том, что он показывает нам интимную картину того, как мы делим с ними нашу жизнь.
