IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017
ВЛИЯНИЕ КЛИМАТА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
В течение же нашей жизни малый процент людей настолько заботится о своём здоровье, что готов сменить место своего жительства. Вернее, не все это знают, а ведь влияние климата на здоровье человека имеет место быть. Влияние погоды и климата на человека известно давно, но интерес к этой проблеме возрос лишь в последние десятилетия XX века. Существует целая наука, изучающая влияние на организм человека климатических и погодных факторов, методы их использования в лечебно-профилактических целях – медицинская климатология. Большой вклад в развитие и становление науки как самостоятельной дисциплины внес русский климатолог и метеоролог А. И. Воейков, обобщивший существовавшие в конце 19 в. взгляды на проблемы К. м. в работе «Исследование климатов для целей климатического лечения и гигиены».
Алисов Б.П. установил, что на Земле существуют 4 основных климатических пояса – это экваториальный, тропический, умеренный и полярный, и три переходных — субэкваториальный, субтропический и субполярный. В Российской Федерации господствуют умеренный, арктический, субарктический и субтропический, которые в свою очередь, тоже имеют разделения, их мы рассмотрим в данной статье и узнаем влияние климата на здоровье населения. Адаптацию к тем или иным погодным условиям определяют основные холодовые и тепловые рецепторы каждого организма, центральная нервная система. Наиболее выраженное и активное влияние оказывают температура атмосферы, давление, солнечное излучение и влажность.
При повышении температурного режима человек отвечает на неё упадком возбудимости нервной системы, расширением сосудов, понижением давления, снижается процесс обмена веществ, т. е. организм своего рода «расслабляется» и при постоянном её воздействии привыкает. Наступление холодного температурного режима отражается в обратных реакциях.
Небольшая влажность воздуха намного лучше переносится организмом человека, чем высокая влажность или сухость. При избыточной сухости ухудшается здоровья — обветриваются кожа и губы, появляется раздражение носа, ангина, проблемы с дыханием. Да и при избыточной влажности может ухудшиться здоровье — появление аллергических реакций, проблемы с астмой, ринит. Атмосферное давление и высота над уровнем моря при высоких и низких значениях особо не несут в себе опасности лишь после акклиматизации. Но, акклиматизация обычно проходит достаточно тяжело и неприятно, так как могут возникнуть проблемы с кровообращением.
Люди постоянно находятся под воздействием климата той местности, где проживают. Один и тот самый погодный режим оказывает определенное влияние на работоспособность и самочувствие человека. Даже если челочек долгое время живет в одном климатическом регионе и привык к нему, то все равно сезонная перемена погоды в какой-то степени сказывается на нем. Причем люди, которых научно называют метеопатами или иетеочувствительными, очень болезненно воспринимают метаморфозы, происходящие с погодой. Учеными доказано, что климатические условия определяют:
санитарные условия жизни людей;
социальная и семейная сферы;
структура строения жилых домов;
направленность деятельности предприятий;
Важную роль играет приспособляемость людей к определенному климату, акклиматизация организма, его способность вырабатывать рефлексы терморегуляции, приводящие к устойчивости систем организма к климатическим условиям. Климат способен повлиять на течение заболевания: усугубить его или поспособствовать излечению.
Так, например, высокая температура окружающей среды провоцирует расширение периферических сосудов, снижение артериального давления и скорости обменных процессов, происходит перераспределение крови в теле. А когда на термометре низкие показатели, происходит наоборот, сокращение периферических сосудов, повышение давления, учащается пульс, усиливается кровоток и увеличивается скорость обменных процессов, , т.е. нервная система при высоких температурах понижает свою активность, а при низких, наоборот, повышается возбудимость. Другие системы организма действуют подобным образом. В основном они зависят от реакции обмена веществ, кровеносной и нервной системы. Однако нужно учитывать и индивидуальные особенности организма, а также степень, длительность и скорость перепада температур. Большую роль играет и способность человека к акклиматизации: у одних она лучше, у других почти отсутствует. В процессе жизнедеятельности у людей вырабатываются условные рефлексы терморегуляции, которые в будущем отвечают за устойчивость организма к температуре воздуха; Немаловажна и влажность воздуха. Этот фактор влияет на теплоотдачу, что, соответственно, сказывается на терморегуляции организма. Движение холодного воздуха охлаждает тело, горячего – нагревает; ветер при этом раздражает терморецепторы на коже. В зависимости от силы этого явления, оно может вызывать отрицательные или положительные эмоции; Если высота местности над уровнем моря составляет 200 м и выше, то изменяются показатели барометрического давления, на что организм реагирует изменением кровообращения и гипервентиляцией легких. Чем выше местность, тем сильнее реакция организма. При этом увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина в крови. Пребывание в местности с давлением 500-600 мм рт. ст., низкой температурой, ультрафиолетовой радиацией провоцирует ускорение процесса обмена веществ, что иногда довольно эффективно при наличии патологических процессов. Обычно здоровые люди не реагируют на незначительные колебания барометрического давления, но больные чувствуют его как нельзя лучше. Сезонные колебания погодного режима провоцируют изменение физиологических функций.
Совсем по-другому реагирует нервная система, обменные процессы, теплообмен, железы внутренней секреции. Здоровый человек благодаря приспособительным физиологическим механизмам, не реагирует на таковые, а человек, особенно имеющий заболевания сердечно -сосудистой, нервной систем очень остро чувствует перемены. В сфере медицины различают несколько видов климатов, которые способны оказать на организм определенное физиологическое влияние, используя все свои компоненты.
Влияние морского климата на здоровье человека.
Такие условия предполагают увлажненный, свежий, насыщенный морской солью воздух. Море, его голубая даль и медленно бегущие волны всегда благоприятно сказываются на нервной системе человека. Живописный берег моря, в особенности южного, отраженная солнечная радиация, отсутствие резких перепадов температуры – эти факторы нормализуют все функции организма при патологическом процессе. Ярким примером служит климат Крыма. На фоне таких условий различные виды терапии оказывают более глубокий эффект на течение обменных и трофических процессов и уравновешивают процессы торможения и возбудимости в ЦНС. В результате устраняется патологическое состояние. При этом пользу такой климат и совершенно здоровым людям – у них усилятся приспособительные функции.
Влияние горного климата на здоровье человека.
Возбуждающий эффект возникает при пребывании в высокогорной местности. Этому способствует низкое барометрическое давление на большой высоте, резкие перепады дневной и ночной температуры, свежий воздух, а также ландшафт. Повышенная возбудимость нервной системы стимулирует процессы обмена веществ.
Низкое давление усиливает гемопоэтические функции костного мозга. Эти явления можно отнести к благоприятным раздражителям. В условия высокогорья рекомендуется пребывать тому, кому нужно стимулировать вялотекущие патологические процессы. При этом повышение скорости обмена веществ уравновешивает нервные процессы, что стимулирует иммунную систему. В результате организм усиливает борьбу с имеющимися заболеваниями.
Влияние умеренного климата на здоровье человека.
Условия степей и лесов характеризуются незначительными температурными колебаниями, умеренной и стабильной влажностью. Эти факторы являются хорошей тренировкой для организма здоровых людей. Всем рекомендуется посещать такую местность, так как здешний режим не нанесет вреда. Средней полосе присуще четкая смена сезонов – зимы, весны, лета и осени. Перемена погодных условий обязательно сопровождается изменением физиологических реакций. Ультрафиолетовая радиация здесь достаточная, погодные условия – устойчивые. Это позволяет использовать климат для людей с довольно разными патологиями. Особенно хорошо он скажется на тех, кто страдает сердечнососудистыми заболеваниями.
Влияние климата пустыни на здоровье человека.
Жаркий воздух, покрытые скудной растительностью равнины, горячая пыльная почва – эти факторы, присущие пустынному климату, провоцируют перенапряжение адаптационных реакций. Людей с заболеваниями дыхательной такое положение не благоприятно. К примеру, устойчивая сухая и жаркая погода приводит к проблеме обильного потоотделения и человек может потерять до 10 л жидкости в сутки. Высокая температура среды возбуждает тепловые рецепторы, импульсы которых включают рефлекторные реакции, направленные на повышение теплоотдачи. При этом расширяются сосуды кожи, ускоряется движение крови по сосудам, теплопроводность периферических тканей увеличивается в 5-6 раз. Если для поддержания теплового равновесия этого недостаточно, повышается температура кожи и начинается рефлекторное потоотделение — самый эффективный способ отдачи тепла (наибольшее количество потовых желез на коже рук, лица, подмышек). У коренных жителей Юга средняя масса тела меньше, чем у жителей Севера, подкожный жир не очень развит. Особенно ярко проявляются морфологические и физиологические особенности у популяций, живущих в условиях высокой температуры и недостатка влаги
Влияние климата в северных широтах на здоровье человека.
Однообразные равнины, местами покрытые лесами, озера, зимняя стужа, короткое, теплое, влажное лето – эти факторы присущи северным местностям. Пребывание здесь станет отличной тренировкой для организма, так как оказывается закаливающее воздействие. При усилении теплообразования происходит повышение скорости обменных процессов, активизируются регуляторные нервные механизмы дыхательной и сосудистой системы, а это, в свою очередь, благоприятно влияет на физиологические функции. Вследствие раздражения холодовых рецепторов изменяются рефлекторные реакции, регулирующие сохранение тепла: сужаются кровеносные сосуды кожи, что на треть уменьшает теплоотдачу организма. Преобладание теплоотдачи над теплообразованием приводит к понижению температуры тела и нарушению функций организма. При температуре тела 35°С наблюдается нарушение психики. Дальнейшее понижение температуры замедляет кровообращение, обмен веществ, а при температуре ниже 25°С останавливается дыхание. Рекомендуется лечиться в этих широтах людям с различными заболеваниями, особенно пожилым людям. У некоторых людей в условиях Севера защитные механизмы и адаптивная перестройка организма могут вызвать дезадаптацию — целый ряд патологических изменений, называемых «полярной болезнью». Одним из наиболее важных факторов, обеспечивающих адаптацию человека к условиям Крайнего Севера, является потребность организма в аскорбиновой кислоте (витамин С), повышающей устойчивость организма к различного рода инфекциям.
Какой же климат лучше?
Переезд из одной климатической зоны в другую активизирует организм человека, вызывает благоприятные эмоции, но только при условии, что он здоров. Отдых от работы, быта, перемена воздуха, изменение других окружающих факторов – все это хорошо сказывается на физическом и эмоциональном состоянии. Если сочетать новые климатические условия с лечебными процедурами, направленными на устранение заболеваний, то процесс выздоровления пойдет гораздо быстрее. Но исключением в первую очередь являются люди, с заболеваниями сердечнососудистой системы . У них резкая смена условий вызывает трудности в адаптации. Однако в большинстве случаев поездка на курорты в вышеуказанные зоны для отдыха или лечения способствует усилению физиологических реакций организма.
Таким образом, климат оказывает на человека прямое и косвенное влияние. Прямое влияние весьма разнообразно и обусловлено непосредственным действием климатических факторов на организм человека и прежде всего на условия теплообмена его со средой: на кровоснабжение кожных покровов, дыхательную, сердечно-сосудистую и потооделительную системы. На организм человека, как правило, влияет не один какой-либо изолированный фактор, а их совокупность, причем основное действие оказывают не обычные колебания климатических условий, а главным образом их внезапные изменения. Для любого живого организма установились определенные ритмы жизнедеятельности разнообразной частоты.Для некоторых функций организма человека характерно изменение их по сезонам года. Это касается температуры тела, интенсивности обмена веществ, системы кровообращения, состава клеток крови и тканей. Так, в летний период происходит перераспределение крови от внутренний органов к кожным покровам, поэтому артериальное давление летом ниже, чем зимой.
Источник
Влияние изменения климата на здоровье человека
Влияние изменения климата на здоровье человека
Изменение климата и здоровье человека: обзор аллергии, аутоиммунитета и микробиома
Резюме
Влияние изменения климата на здоровье человека — это тема чрезвычайной важности. Хотя только недавно она начала привлекать к себе внимание, ясно, что для минимизации этого воздействия необходимы немедленные действия. В нашем обзоре мы подробно остановимся на подмножестве этих эффектов. Мы рассмотрим, как изменение климата усугубило респираторные аллергические заболевания. Мы обсудим, как изменение климата изменило воздействие антигенов, возможно, нарушив антигенспецифическую толерантность иммунной системы, что, в свою очередь, привело к увеличению распространенности иммунологических заболеваний. Наконец, мы изучим, как потеря биоразнообразия, связанная с изменением климата, может повлиять на микробиом, потенциально приводя к дисбактериозу, воспалительным, аутоиммунным и неврологическим заболеваниям.
1. Введение
Потепление климата может оказать серьезное влияние на здоровье человека. Эффекты широко распространены. Как заявил Генеральный директор Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в 2008 году, «изменение климата будет оказывать неблагоприятное воздействие на некоторые из наиболее фундаментальных детерминант здоровья: пища, воздух, вода. Перед лицом этой проблемы нам нужны «чемпионы» по всему миру, которые будут работать над тем, чтобы защита здоровья человека была в центре внимания проблемы изменения климата» [1]. В этом обзоре мы подробно обсудим связь между изменением климата и аллергией. Хотя эта тема ранее обсуждалась в литературе, мы предполагаем, что между ними может существовать более глубокая связь, то есть что наш меняющийся климат может не только ухудшать состояние тех, у кого уже есть аллергия, но и провоцировать аллергию у тех, кто наивен к болезни (ранее не болел/не лечился – ред.). Кроме того, мы изучим возможную связь между текущей практикой человека и снижением биоразнообразия с нарушением микробиома человека и повышением аутоиммунитета.
2. Аллергия и изменение климата: что мы уже знаем
Хорошо известно, что изменение климата приводит к ухудшению симптомов у пациентов с установленным аллергическим заболеванием. Пациенты с хроническими респираторными аллергическими заболеваниями, такими как астма и аллергический риноконъюнктивит, подвергаются особому риску из-за повышенного воздействия пыльцы, а также повышенной концентрации и распределения загрязнителей воздуха [2].
Как сообщает Американская академия аллергической астмы и иммунологии (AAAAI), изменение климата привело как к увеличению интенсивности пыльцевого сезона, так и к увеличению его продолжительности [3]. Ретроспективное исследование обилия аллергенной пыльцы и сезонности было опубликовано в выпуске журнала The Lancet Planetary Health за 2019 год. Исследователи проанализировали глобальные наборы данных, содержащие данные о продолжительности и интенсивности пыльцевого сезона в 17 местах на нескольких континентах Северного полушария. В ходе исследования было обнаружено увеличение годовой нагрузки пыльцой для 12 из этих мест, а также значительное увеличение продолжительности пыльцевого сезона для 11 из 17 мест. Ежегодное повышение максимальных температур было значительно связано с увеличением пыльцевой нагрузки, что свидетельствует о связи между этими двумя явлениями [4].
Повышенную интенсивность пыльцевого сезона можно объяснить повышенной концентрацией пыльцы. Изменение климата отчасти является результатом увеличения содержания в атмосфере парниковых газов, таких как углекислый газ, закись азота и метан. В обзоре Lewis et al. в отношении атмосферного углекислого газа и биологии растений было показано, что увеличение содержания углекислого газа приводит к рефлексивному увеличению размножения растений и общего уровня пыльцы. Углекислый газ — один из четырех основных ресурсов, необходимых растениям для успешного фотосинтеза. По мере роста концентрации CO2 повышается и рост видов растений, которые процветают при высоких концентрациях CO2 (растения «С3«), а также их побочных продуктов пыльцы [5]. Например, пыльца амброзии, являющаяся одной из основных причин респираторной аллергии, увеличивается в концентрации, и модели предсказывают, что в течение следующих 30 лет ее уровень увеличится в 4 раза по сравнению с текущими значениями [6]. Было обнаружено, что грозы, которые стали более частыми из-за повышения температуры моря, увеличивают концентрацию пыльцевых зерен на уровне земли. После поглощения воды эти зерна могут разорваться от осмотического шока, высвобождая аллергенные частицы, которые могут вызвать тяжелые астматические симптомы у пациентов с астмой, сенной лихорадкой и аллергическим ринитом [7].
Как описано Katelaris et al., клинические данные показали, что вышеупомянутые изменения в пыльце приводили к усилению респираторного аллергического заболевания, о чем свидетельствуют корреляции между обострением пыльцы и респираторными заболеваниями [2]. Недавнее исследование, проведенное в Мельбурне, Австралия, обнаружило связь доза-эффект между уровнями пыльцы в окружающей траве и риском появления астмы в тот же день в отделении неотложной помощи [8].
Изменение климата также связано с увеличением концентрации и распределения загрязнителей воздуха, таких как озон, оксид азота и другие летучие органические химические вещества. Существует все больше свидетельств того, что эти атмосферные загрязнители окружающей среды могут быть частично ответственны за значительный рост аллергических респираторных заболеваний, наблюдаемый в промышленно развитых странах за последние несколько десятилетий [9]. Результаты ряда исследований свидетельствуют о том, что вдыхание загрязнителей воздуха может потенцировать реакцию дыхательных путей на вдыхаемые аллергены у лиц, предрасположенных к атопическим заболеваниям. Было обнаружено, что вдыхание загрязнителей воздуха, в частности частиц выхлопных газов дизельных двигателей (DEPs), диоксида серы и диоксида азота, вызывает воспаление и повышает проницаемость слизистых оболочек в дыхательных путях, что в конечном итоге позволяет увеличить проницаемость барьера аллергенами. Считается, что окислительный стресс является основным механизмом, посредством которого это происходит. Окислители, продуцируемые загрязнителями в эпителиальных клетках слизистой оболочки дыхательных путей, вызывают высвобождение медиаторов воспаления, вызывая разрушение и апоптоз клеток слизистой оболочки дыхательных путей и в конечном итоге приводя к гиперреактивности бронхов. Помимо повышения проницаемости слизистой оболочки, DEPs, в частности, может связываться с пыльцой, животными и другими аллергенами, непосредственно облегчая их поступление в дыхательный эпителий [10].
Раннее воздействие загрязнителей воздуха также связано с повышенным риском развития астмы, аллергического ринита и экземы у детей. Последующее исследование Торонтского вопросника оценки состояния здоровья детей (T-CHQ) показало, что воздействие озона и диоксида азота при рождении ассоциировалось с повышением риска развития астмы примерно на 17% примерно в 4 года и повышением риска развития экземы на 7% примерно в 3,5 года [11]. Систематический обзор и метаанализ когортных исследований рождения, изучающих воздействие загрязнения воздуха связанного с дорожным движением (TRAP) на детей, показали, что раннее воздействие твердых частиц было связано с повышенным риском астмы, сенсибилизации к аэро- и пищевым аллергенам, а также развитием экземы и сенной лихорадки [12].
То, что мы знаем: мы знаем, что изменение климата ухудшило аллергию у тех, у кого установлены респираторные аллергические заболевания.
3. Иммунологические заболевания и изменение климата: существует ли более глубокая связь?
Как было описано выше, существует достаточно доказательств, подтверждающих связь между изменением климата и обострением респираторных аллергических заболеваний. Мы предполагаем, что связь между изменением климата и иммунологическими заболеваниями, такими как аллергия, может быть более обширной, то есть что потепление климата может привести к неустойчивой иммунной системе и, следовательно, возникновению аллергических и аутоиммунных заболеваний в наивной популяции.
Иммунная система обладает способностью дифференцировать патогенные антигены от доброкачественных антигенов, встречающихся в нашей повседневной среде. Когда антиген идентифицируется как безвредный, организм обладает способностью подавлять иммунную систему от инициирования воспалительной реакции. Наше понимание этого механизма толерантности остается неполным, однако были предложены различные модели. Как объяснили Vickery et al. желудочно-кишечный тракт постоянно подвергается воздействию антигенов чрезвычайно разнообразного профиля. К ним относятся доброкачественные антигены окружающей среды, такие как пищевые белки, вредные экзогенные патогены и комменсальная микробиота. В кишечнике имеется система антигенспецифического подавления иммунного ответа, включающая Т-клетки, антигенпрезентирующие клетки, цитокины, В-клетки и антитела [13]. Развитие и поддержание этой иммунной толерантности имеет решающее значение, поскольку потеря или отсутствие толерантности может привести к таким расстройствам, как аутоиммунитет, аллергия, респираторные заболевания, такие как ринит или астма, и даже синдром раздраженного кишечника ( СРК ). Как описано в нашей предыдущей статье [14], изменение климата резко изменило профиль антигенов, которым подвергается наш организм. Хотя многие из этих антигенов являются доброкачественными, вполне возможно, что степень этого изменения подавила давнюю способность иммунной системы к антигенспецифической толерантности, и растущая молекулярная мимикрия, частично обусловленная увеличением воздействия аллергенов, приводит к росту иммунологических заболеваний.
Анализ данных эпиднадзора и отчетности CDC показывает, что иммунологические нарушения находятся на подъеме [15,16]. Одним из примеров является пищевая аллергия. Недавние данные Северо-Западного университета показали, что 10,8% взрослых в США имеют пищевую аллергию, причем у 48% из них развивается хотя бы одна такая аллергия в зрелом возрасте [17]. Согласно исследованиям Американского колледжа аллергии, астмы и иммунологии, аллергия на арахис у детей увеличилась на 21 процент с 2010 по 2017 год [18]. В статье, опубликованной в газете «Нью-Джерси» за 2016 год, Джоанна Баффум (Joanna Buffum) рассказала о том, как увеличение пищевой аллергии среди детей изменило школьный опыт. В настоящее время существуют правила, регулирующие питание, в том числе запрещение арахиса в классах. В 2013 году CDC опубликовал первые всеобъемлющие рекомендации по лечению пищевой аллергии в школах. Как заявила одна мать, «у детей не было таких проблем, когда я была маленькой». Ведутся исследования, выясняющие причину этого всплеска [19]. Представление о том, что изменение климата может быть одним из провоцирующих факторов, подтверждается рядом исследований, которые показали, что увеличение содержания CO2 и температуры коррелирует с изменениями в составе арахиса (Arachis hypogaea), потенциально изменяя его антигенность [20].
Более глубокая связь: изменение климата изменило наше антигенное воздействие, потенциально нарушая антиген-специфическую толерантность иммунной системы и увеличивая частоту молекулярной мимикрии в организме. Это может отчасти объяснить всплеск иммунологических заболеваний, наблюдавшийся в последние годы.
4. Изменчивая среда обитания и микробиом: дисбактериоз и воспалительные заболевания
Желудочно-кишечный тракт человека состоит, по оценкам, из 100 триллионов микробов по меньшей мере 160 различных видов. Исследования показали, что состав микробиоты колеблется в раннем возрасте под влиянием внешних факторов, таких как окружающая среда и рацион питания. По мере того как индивидуум достигает зрелости, его профиль микробиома обычно стабилизируется. Стало ясно, что эти комменсальные бактерии играют активную роль в иммунитете человека, от поддержания барьерной защиты до развития иммунной толерантности. Существует растущее количество литературы, демонстрирующей, что нарушение микробиома, известное как дисбактериоз, может привести к различным вторичным эффектам в организме. Дисбактериоз микробиома кишечника может привести к развитию инфекционных, воспалительных и аутоиммунных заболеваний. Потеря биоразнообразия в результате изменения климата будет исследована как возможный вектор этого дисбактериоза.
4.1. Эффект дисбактериоза
Микробиота играет важную роль в созревании иммунной системы. Благодаря таким процессам, как распознавание toll-подобных рецепторов микробно-ассоциированных молекулярных паттернов (MAMPs), организм учится различать комменсальные микробы и патогенные бактерии. Кроме того, кишечные микробы участвуют в дифференцировке Т-клеток, Т-регуляторных и Т-хелперных 2 (T-helper 2) реакциях, а также в поддержании целостности эпителия кишечника [21,22]. Нарушения кишечной микробиоты, то есть дисбиоз, могут привести к дисфункции этих процессов и повысить риск возникновения множественных воспалительных и аутоиммунных нарушений. Эта дисбактериальная иммунная дисрегуляция подтверждается исследованиями, показывающими, что пациенты с этими заболеваниями имеют профили микробиоты, которые отличаются от здорового контроля. Например, одно исследование выявило четырехкратное увеличение концентрации Ruminococcus gnavus в кишечном эпителии пациентов с болезнью Крона и язвенным колитом по сравнению со здоровыми контрольными пациентами. R. gnavus был связан с другими воспалительными заболеваниями, включая спондилоартрит и детскую экзему [23, 24].
Связь между дисбиозом и аллергией была хорошо установлена. Наблюдательные исследования показали, что нарушение колонизации кишечника на ранних этапах жизни, например, из-за кесарева сечения или отсутствия грудного вскармливания, может привести к изменению профиля микробиоты и увеличению частоты аллергических заболеваний [25]. В сообщениях также указывалось на то, что дисбактериоз влияет на развитие пищевой аллергии. В нескольких исследованиях было выявлено различие в микробном составе детей с пищевой аллергией по сравнению со здоровыми контролями [26]. В перекрестном исследовании были обнаружены повышенные уровни Clostridium sensu stricto и Anaerobacter, а также пониженные уровни Bacteroides и Clostridium XVIII у детей с пищевой аллергией [27]. Недавнее проспективное исследование показало, что низкое микробное богатство кишечника в возрасте 3 месяцев предшествовало пищевой сенсибилизации через 12 месяцев [28].
Влияние дисбактериоза на организм человека не ограничивается развитием аутоиммунных и воспалительных заболеваний. Мышиные модели вовлекли микробиоту в развитие ЦНС, а дисбактериоз был связан с такими неврологическими заболеваниями, как рассеянный склероз, аутизм и болезнь Паркинсона (БП). У пациентов с БП были обнаружены аномальные профили микробиоты, и современные исследования предполагают, что желудочно-кишечная дисфункция может быть триггером для агрегации альфа-синуклеина в нейронах [29]. Дисбаланс микробиома и повышенная проницаемость кишечника были вовлечены в расстройство аутистического спектра (РАС). В своих собственных исследованиях я (Xue Ming) обнаружил аномальный метаболизм аминокислот, повышенный окислительный стресс и измененные микробиомы кишечника среди подмножества пациентов с РАС [30]. Было высказано предположение, что так называемая ось кишечник–мозг может играть определенную роль в некоторых расстройствах нервного развития.
4.2. Потеря микробиома и биоразнообразия
В Глобальном докладе за 2019 год, опубликованном Межправительственной научно-политической платформой по биоразнообразию и экосистемным услугам ( IPBES ), было объявлено, что биоразнообразие «сокращается быстрее, чем когда-либо в истории человечества», утверждая, что почти 1 миллион видов животных и растений находятся под угрозой исчезновения. В качестве ведущего фактора этого снижения было названо изменение климата, а также изменения в использовании суши и моря и загрязнении окружающей среды [31]. С этим снижением макроразнообразия происходит сопутствующее снижение микроразнообразия [32].
«Гипотеза биоразнообразия» предполагает, что снижение контакта между людьми и биологически разнообразной природной средой может отрицательно сказаться на микробиоте и ее иммуномодулирующей способности [32]. Многие члены научного сообщества поддерживают эту гипотезу, например Всемирная Организация по аллергии ( WAO ), которая заявила, что «потеря биоразнообразия приводит к снижению взаимодействия между окружающей средой и микробиотой человека, что в свою очередь может привести к иммунной дисфункции и нарушению механизмов толерантности». В своем заявлении WAOJ предположили, что эти изменения могут частично объяснить рост распространенности астмы, аллергии и воспалительных заболеваний в развитых странах мира [33]. Von Hertzen et al. изложен механизм этой гипотезы, предполагающий, что микробная депривация может привести к нарушению иммунорегуляторных контуров. При отсутствии адекватных микробных стимулов через кожу, кишечник и дыхательные пути IL-10 , TGFβ , регуляторные дендритные клетки и регуляторные Т-клетки ( Treg ) индуцируются недостаточно, что приводит к воспалительной среде. В такой среде Treg-клетки превращаются в Т-хелперные 17-клетки ( Th17 ), в конечном счете обогащая бактерии, которые переносят медиаторы воспаления [34]. Исследования, датированные 2005 годом, подтверждают эту гипотезу, показывая, что воздействие богатой микробной среды коррелирует с защитой от развития будущих аллергических и аутоиммунных заболеваний [35,36]. По сравнению с контрольной группой, дети школьного возраста, живущие на фермах, были подвержены воздействию более широкого спектра микробов и имеют более низкую распространенность астмы и атопии [37]. Имеются также данные о том, что по сравнению со здоровыми контрольными группами пациенты с атопией, как правило, проживают в районах с более низким биологическим разнообразием окружающей среды (например, виды растений, типы земель). В одном исследовании у людей с атопическим заболеванием было обнаружено снижение разнообразия кожных гаммапротектобактерий — бактерий, обнаруженных в почве и надземной растительности. Была выявлена значимая корреляция между количеством гаммапротеобактерий и экспрессией IL-10 у здоровых участников, что позволяет предположить, что бактерии могут оказывать защитный эффект против аллергии [32].
Климат, современная практика и кишечник: микробиом является ключевым игроком в развитии и поддержании иммунной системы. Он также был вовлечен в развитие центральной нервной системы. Дисфункция в результате недостаточного погружения в биологическую среду обитания может привести к серьезным воспалительным, аутоиммунным и неврологическим заболеваниям.
5. Будущие шаги
В приведенном выше обзоре мы продемонстрировали различные способы влияния изменения климата на организм человека. Чтобы свести к минимуму это воздействие, мы должны положить конец разрушению нашей природной среды, сократить выбросы парниковых газов и призвать наших коллег придерживаться более «зеленого» поведения. Мы также изучили влияние более широких изменений в человеческой практике, таких как уменьшение воздействия на природу и использование противомикробных препаратов, для последующего развития здоровья и болезней. С исследованиями, демонстрирующими связь между микробиомом и аутоиммунными, воспалительными и неврологическими заболеваниями, очень важно минимизировать воздействие антимикробных препаратов. Это может включать изменение руководящих принципов назначения антибиотиков медицинскими работниками. Кроме того, учитывая, что наша повседневная среда оказывает непосредственное влияние на микробиом, важно регулярно погружаться в природу и знакомиться с окружающей средой биоразнообразия.
6. Выводы
Ясно, что последствия изменения климата распространяются не только на окружающую среду, но и на организм человека. В этом обзоре мы подробно рассмотрели некоторые из этих эффектов. Потепление климата вызвало обострение существующих респираторных аллергических заболеваний и связано с ростом аллергии и аутоиммунитета у тех, кто ранее не был подвержен заболеваниям. Изменение климата резко изменило профиль антигенов, которым подвергается наш организм, бомбардируя нашу иммунную систему и потенциально подавляя ее способность к антиген-специфической толерантности. В более широком смысле, изменения в современной человеческой практике, такие как использование противомикробных препаратов и уменьшение погружения в среду биоразнообразия, оказывают влияние на микробиом. Дисбактериоз имеет серьезные последствия, так как связан с развитием воспалительных, аутоиммунных и неврологических заболеваний. Изменение климата больше не является проблемой для будущих поколений. Это влияет на каждого из нас, сейчас. Если мы не будем действовать немедленно, его влияние на здоровье человека, несомненно, ухудшится. Наши тела обладают невероятной способностью адаптироваться к изменениям окружающей среды; Однако адаптация требует поколений. Крайне важно, чтобы мы работали над тем, чтобы остановить изменение климата не только для спасения нашей планеты, но и для спасения наших собственных жизней.
Источник