Общеизвестно, что вдыхание загрязненного воздуха сопряжено со многими рисками для здоровья. Недавнее исследование раскрывает более конкретные детали, показывая, что загрязнение воздуха может одновременно наносить вред кишечнику и сердцу человека.
Ученые определили источник образования атеросклеротических бляшек в артериях человека, проследив путь, который начинался в дыхательных путях, проходил через кишечные бактерии, а затем попадал в сердце.
В Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA) группа исследователей подробно изучила этот путь.
Работу возглавил Хесус А. Араужо, чьи исследования сосредоточены на экологической кардиологии и профилактике.
Слизь в дыхательных путях организма задерживает инородные тела и твердые частицы, содержащиеся в загрязненном воздухе. Затем легкие перемещают эти частицы вверх, к горлу.
Затем в процессе глотания это вещество перемещается в пищеварительный тракт и слизистую оболочку кишечника.
Поскольку ультрамелкие частицы очень малы, часть из них затем перемещается из слизистой оболочки кишечника в кровоток, а затем через сердце.
В ходе эксперимента на мышах исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе сравнили животных, дышавших загрязненным воздухом, с животными, дышавшими фильтрованным воздухом в течение 10 недель.
Каждая группа проводила по 6 часов в день, 3 дня в неделю, в отведенном для нее воздухе, после чего брали образцы содержимого кишечника.
Загрязненный воздух изменил состав микробов в слепой кишке, которая является первым мешочком толстой кишки, но не в тонкой кишке.
Поскольку в этой области происходит ферментация, изменения, происходящие там, могут переписать химический состав бактерий еще до того, как они достигнут печени и кровеносных сосудов.
Согласно обзору, кишечные микробы превращают пищу в химические вещества, которые достигают других органов. В этом исследовании команда не стала возлагать вину на какой-либо один вид, сосредоточившись вместо этого на изменениях на уровне сообщества.
Анализ кала также показал повышенный уровень короткоцепочечных жирных кислот, которые представляют собой небольшие молекулы, образующиеся в результате ферментации клетчатки микроорганизмами.
Совокупные химические изменения могут иметь большее значение, чем любой отдельный микроб, но исследователям все равно необходимо доказать причинно-следственную связь.
Помимо кишечника, у мышей, подвергшихся воздействию загрязненного воздуха, были обнаружены признаки химической нагрузки на печень после нескольких недель вдыхания.
В ответ на окислительный стресс клетки печени также активировали защитные гены. В той же ткани наблюдалось напряжение, связанное со сворачиванием белков, то есть клетки печени испытывали трудности с чистым синтезом новых белков и поддержанием стабильного метаболизма.
Исследование не показало, какие именно сигналы из печени достигают артерий, поэтому связь с печенью по-прежнему нуждается в прямом доказательстве.
После эксперимента исследователи обнаружили у мышей, подвергшихся воздействию загрязнения воздуха, ухудшение состояния атеросклероза.
В другой статье была установлена связь между воздействием частиц и усилением сигналов свертывания крови внутри артерий, что может способствовать росту атеросклеротических бляшек.
«Однако механизмы и конкретные пути, по которым это происходит, остаются в значительной степени неизвестными», — говорит Араужо.
Эти мыши были выведены таким образом, чтобы у них легко образовывались зубные бляшки, поэтому результаты не позволяют предсказать, как быстро аналогичная цепочка событий развернется у людей.
Один тревожный момент заключался в том, что во время воздействия в кишечнике не наблюдалось явного воспаления, из-за чего внутренние повреждения легко пропустить.
Даже незначительные изменения могут оставаться незамеченными, поскольку измененные бактерии способны выделять молекулы в кровь, не вызывая боли.
«Я бы хотела, чтобы они знали, что загрязнение воздуха способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний и увеличивает смертность от сердечно-сосудистых заболеваний посредством механизмов и путей, которые еще предстоит определить. В результате загрязнение воздуха может незаметно и без каких-либо предупреждений разрушать жизни людей», — говорит Араужо.
Загрязнение окружающей среды затрагивает всех, однако организмы реагируют по-разному, и исследователи предполагают, что часть этого различия может начинаться с кишечника.
Гены могут влиять на то, какие микробы приживутся в раннем возрасте, и это, в свою очередь, может формировать химические вещества, которые кишечник выделяет наружу.
«Хотя в определенном месте все подвергаются воздействию примерно одинакового уровня загрязнения воздуха, не у всех здоровье страдает в одинаковой степени», — говорит Араужо.
Такая возможность указывает на индивидуальный характер риска, но также предостерегает от обвинения отдельных лиц в опасности, которую они не могут контролировать.
По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2019 году от загрязнения воздуха на открытом воздухе преждевременно умерло 4,2 миллиона человек.
В том же отчете говорится, что 68% этих смертей были вызваны сердечно-сосудистыми заболеваниями и инсультом, что показывает, насколько высок риск.
В дни с плохим качеством воздуха люди могут снизить воздействие вредных веществ, используя фильтры для очистки воздуха в помещении и плотно прилегающие маски, но эти средства зависят от финансовых возможностей и времени.
Чистые улицы, более чистая энергия и более строгий промышленный контроль защищают всех одновременно, что и является целью государственной политики.
В совокупности результаты исследований Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе связали вдыхаемые загрязняющие вещества с изменениями в кишечной микрофлоре, нагрузкой на печень и более быстрым образованием бляшек у уязвимых мышей.
В дальнейших исследованиях будет проверено, может ли изменение состава кишечной микрофлоры или блокирование содержащихся в ней химических веществ замедлить образование зубного налета, а также влияют ли гены на эту реакцию.
Оставить комментарий