Как окружающая среда влияет на здоровье, до сих пор в значительной степени неизвестно

Портативный GPS-трекер, силиконовый браслет, трекер активности, домашнее оборудование для взятия образцов крови и кала и два датчика качества воздуха (один, чтобы брать с собой каждый день, и один, чтобы повесить перед окном). Наконец, дневник активности, в котором люди должны записывать, что они делают каждый день, особенно где они это делают. Через год большинство измерений следует повторить. Вы тем временем переезжаете? Очень интересно, ведь после этого все совсем по-другому. В таком случае, я очень рад повторить некоторые измерения.

Среди тысяч участников, принявших участие в исследовании, проведенном Утрехтским университетом по взаимосвязи между здоровьем и окружающей средой, есть один вопрос. Но это не зря. Потому что лучшее понимание этого может предотвратить или отсрочить многие хронические заболевания. С небольшими изменениями в среде обитания и образе жизни многие люди могут жить дольше и здоровее.

Времена года, ветер и вода рядом с пациентом

Тот факт, что наша среда делает нас больными, не нов. Гиппократ, классический греческий отец западной медицины, указывал странствующим врачам, что они должны уделять пристальное внимание «временам года, ветрам и качеству воды» рядом с пациентами.

Даже сегодня мы ежедневно подвергаемся воздействию вредных факторов окружающей среды. Большинство из них мы делаем сами. По данным Всемирной организации здравоохранения, Всемирная организация здравоохранения, 99 процентов населения земного шара дышит воздухом, загрязненным по собственным стандартам организации. Добавьте к этому множество химических веществ на поверхностях, в воде, в продуктах питания, а также факторы риска, такие как стресс, отсутствие физических упражнений и качество сна. Все известные нам факторы — даже интуитивно — не очень хорошо сказываются на нашем здоровье. Но как именно, еще систематически не определено. Влияние многих веществ до сих пор неизвестно, не говоря уже о том, как они могут быть более вредными в сочетании.

Ученые называют комплексный набор факторов окружающей среды симптомом. Название вдохновлено геномом, суммой всех человеческих генов. С момента завершения проекта «Геном человека» в 2003 году ученые получили достаточно хорошее представление о геноме человека. Это был важный научно-технический шаг. На основе личного генетического профиля врачи могут предвидеть риски, например, некоторых форм рака и своевременного вмешательства.

Гены это еще не все

Роэль Вермеулен, профессор эпидемиологии окружающей среды и анализа воздействия в Утрехтском университете и UMC в Утрехте, рассматривает эту революцию. «Все вдруг стало возможным благодаря генетическим исследованиям в начале этого тысячелетия, которые привели к идее, что гены могут решать за нас все виды болезней. Но исследования, в том числе с близнецами, выросшими в разных условиях, быстро показали, что генный пакет человека ответственна только за Небольшую часть наших болезнейБольшая часть, более 70 процентов, хронических заболеваний частично вызвана факторами окружающей среды, которые не являются наследственными.В отличие от генов, многие из этих факторов поддаются изменению.Геном и презентация являются инь и ян, которые определяют появление болезней. Инь мы теперь понимаем. Но для Ян нужна такая же революция, как и с геномом».

Таким образом, понимание было доступно в течение некоторого времени, но технологии, необходимые для этого — как в биомедицинских лабораториях, так и в измерительной технике и датчиках — нет. Это произошло примерно в 2009 году, отчасти из-за появления носимых устройств и смартфонов. И теперь настоящее начало революции дисплеев можно увидеть в наборе измерительных инструментов, с которого началась эта история.

«Нам нужен не один измерительный прибор, а много разных измерительных приборов для измерения воздействия», — говорит Вермюлен. Факторы окружающей среды также постоянно меняются в пространстве и времени. Вот почему мы должны выбирать. Выбор основан на знании того, что важно для здоровья, и возможностях его измерения. Например, загрязнение воздуха — это фактор, который мы хотели бы лучше понять. Воздух, которым мы дышим, представляет собой сложную смесь всевозможных газов и веществ, в большей или меньшей степени вызывающих заболевания. Нас особенно привлекают наночастицы или нанопластики (нанометр — это миллиардная доля метра, прим. ред.). Эти частицы настолько малы, что проникают через защиту каждого организма от вредных веществ. Но в отличие, например, от сажи или твердых частиц, для этих частиц еще не существует правил. До недавнего времени не существовало технологии его измерения. Теперь мы делаем это, и у нас могут быть автомобили или велосипеды с датчиками, которые бродят по городу, чтобы измерять воздух».

Google измеряет концентрацию материалов на уровне улиц

Исследователь Жюль Керкхоффс из Утрехтского университета сотрудничал с Google Street View для этого. В Амстердаме два виртуальных автомобиля Touring оснащены датчиками воздуха для измерения моноксида азота, диоксида азота, частиц сажи (сажи), частиц и наночастиц (наночастиц). В результате получается подробная карта города, показывающая концентрацию этих материалов на уровне улиц. «Мы убрали задние сиденья этих автомобилей, чтобы освободить место для нашего измерительного оборудования. Пока автомобили Google разъезжали и фотографировали город, мы каждый день в течение года получали данные о качестве воздуха».

Аналогичный проект также был реализован в Копенгагене. «По результатам там уже приняты меры», — говорит Керкхофс. «Google сейчас подарил университету автомобили и измерительное оборудование. Они уже побывали в Барселоне, Базеле и Мюнхене».

Используя эти типы измерений, ученые могут установить ценные, но в данном случае несколько общие связи между качеством воздуха и здоровьем населения. Но исследования воздействия обещают больше для улучшения общего состояния здоровья. Не все одинаково чувствительны к одним и тем же факторам окружающей среды. Например, некоторые люди сильно заболевают, живя рядом с химическим заводом, а другим это только кажется надоевшим.

Вредные вещества из внешнего мира

Так что вторая половина этой революции поставок происходит в биомедицинских лабораториях. Молекулярные исследования необходимы, чтобы лучше понять, почему каждый человек по-разному реагирует на одни и те же факторы окружающей среды. Что именно происходит, когда в организм попадают вредные вещества из внешнего мира?

Высокотехнологичная установка Exposome-Scan Facility, созданная в результате сотрудничества университетов Утрехта и Лейдена, служит биомедицинской лабораторией. Одним из инициаторов был профессор аналитических наук о жизни в Лейдене Томас Хэнкмейер. Над подробным исследованием он тесно сотрудничает с коллегой из Утрехта Вермюленом. «Измерение — это знание» — научный девиз Хэнкмейера. Он много лет изучает так называемое метаболическое измерение. Это сумма малых молекул, метаболитов, на клеточном уровне. Среди прочего, они играют роль в метаболических процессах. Сейчас их известны тысячи.

Существуют метаболиты, которые естественным образом встречаются в организме человека, такие как аминокислоты, жиры и сахара. Но есть и мелкие частицы, поступающие извне организма: например, через вдыхаемый воздух или с пищей. Они взаимодействуют друг с другом, и таким образом образуются новые метаболиты. Частично определяемый генетической предрасположенностью, но также и факторами окружающей среды, метаболит каждого человека представляет собой уникальный биохимический профиль. Измерение метаболизма человека многое говорит о том, насколько здорово тело человека и как оно реагирует на окружающую среду.

Роботы делают анализ

Ханкмер: «Лаборатория Exposome Scan будет стерильной и полностью закрытой средой. Исследования воздействия на здоровье на молекулярном уровне очень требовательны, потому что они включают небольшое количество молекул и мельчайшие взаимодействия. Если мы измерим новые эффекты одной молекулы на другую , мы должны сделать так, чтобы на него не повлияла одна молекула. ​​Третья возникает у сотрудника или, например, проникла через вентиляцию. Поэтому скоро здесь будут делать анализ роботы».

Но измерение и анализ внешних факторов — работа Вермюлена — и усилия Ханкмайера по картированию внутренних взаимодействий всех этих молекул еще не разгадали тайну того, что делает нас больными. Чтобы окончательно связать внешние факторы и их эффекты на молекулярном уровне с болезнями, необходимы масштабные и долгосрочные исследования. Эти исследования сейчас проводятся.

Вермюлен: «В начале 1990-х были созданы базы данных и биобанки с тканевым материалом здоровых людей. Мы до сих пор отслеживаем этих людей. Кто те люди, у которых были хронические заболевания, а у кого их нет? Потом мы возвращаемся к холодильникам с биологический материал, какие вещества мы можем найти в их древних биологических образцах, факторы окружающей среды, которым подвергались эти люди, и может ли это объяснить, почему они заболели?»

Это все еще работает с большим количеством отверстий. «Сложность заключается в том, что эти биобанки часто имеют небольшое количество образцов и, следовательно, моментов измерения. Они не созданы для такого типа исследований. Вот почему сейчас мы пытаемся начать исследования, в которых мы внимательно наблюдаем за людьми, которые также регулярно сдают биоматериалы.Тысячи людей, получивших комплект для измерения, представляют собой первый шаг к новым, подробным и долгосрочным исследованиям дисплея».

Приложение предупреждает о начале заболевания

«Оба типа исследований производят огромные горы очень разных типов медицинских данных. Они должны храниться очень надежно и связаны друг с другом, чтобы компьютеры могли в конечном итоге работать с ними. Они должны иметь возможность исследовать сложные личные сообщения, не ставя под угрозу конфиденциальность, Как говорит Хэнкмайр. «Объединяя персональные данные человека из внешнего и внутреннего мира, приложение в будущем могло бы, например, предупреждать о возникающих заболеваниях и советовать по профилактике. Например, питаться по-другому, больше заниматься спортом или даже перейти в Дома, если кто-то оказывается более чувствительным к определенному веществу, которое встречается в их среде обитания. Чем больше мы можем измерить и чем больше данных, тем лучше. Вот почему мы работаем над масштабируемыми технологиями, которые сделают это возможным в будущем для несколько десятков за тест».

Это еще не далеко. Техника систематического исследования того, что делает нас больными, является передовой технологией. Всего несколько лет назад Европейский Союз впервые профинансировал крупное скаутское исследование. Вермюлен: «Измерять всех каждый день никогда не получится, это слишком много и слишком сложно. По сути, сейчас мы пытаемся увидеть, насколько хороши некоторые измерения, и какие полезные знания мы можем из них извлечь. »

Читайте также:

Детям в Голландии хорошо быть счастливыми, но их физическое здоровье нехорошо

По его мнению, Нидерландам пора что-то делать с загрязненным воздухом. Ян ван де Вайнс и Тинки Лэмпой.