Загрязненный воздух может одновременно наносить вред кишечнику и сердцу

Фото из открытых источников

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. Результаты исследования опубликованы в журнале Environment International.

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.