В исследовании, опубликованном завтра в журнале Science, содержится подробный анализ микробов, обитающих в домах и квартирах. Исследование было проведено учеными из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Чикагского университета.Результаты проливают свет на сложное взаимодействие между людьми и микробами, которые живут на нас и вокруг нас.
Растущее количество данных свидетельствует о том, что эти микроскопические, многолюдные сообщества играют роль в здоровье человека, лечении и передаче болезней.«Мы знаем, что некоторые бактерии могут помочь мышам набрать вес, например, а другие влияют на развитие мозга молодых мышей», — сказал аргонский микробиолог Джек Гилберт, возглавлявший исследование. «Мы хотим знать, откуда берутся эти бактерии, и, поскольку люди все больше и больше времени проводят в помещениях, мы хотели составить карту микробов, которые живут в наших домах, и определить вероятность того, что они поселятся на нас.«Они необходимы нам для понимания нашего здоровья в 21 веке», — сказал он.
Проект «Домашний микробиом» охватил семь семей, в которые входили восемнадцать человек, три собаки и одна кошка, в течение шести недель. Участники исследования ежедневно брали мазки с рук, ног и носа, чтобы собрать образцы микробных популяций, живущих в них и на них.
Они также взяли образцы поверхностей в доме, включая дверные ручки, выключатели света, полы и столешницы.Затем образцы прибыли в Аргонн, где исследователи провели анализ ДНК, чтобы охарактеризовать различные виды микробов в каждом образце.
«Мы хотели знать, насколько люди влияют на микробное сообщество на поверхности дома и друг на друга», — сказал Гилберт.Они обнаружили, что люди существенно повлияли на микробные сообщества в доме — когда три семьи переехали, потребовалось меньше суток, чтобы новый дом стал выглядеть так же, как старый, с микробиологической точки зрения.Также имел значение регулярный физический контакт между людьми — в одном доме, где двое из трех обитателей были в отношениях друг с другом, у пары было гораздо больше микробов.
Супружеские пары и их маленькие дети также делили большую часть своего микробного сообщества.В домашнем хозяйстве руки были наиболее подвержены схожим микробам, в то время как носы были более индивидуальными.
По словам Гилберта, добавление домашних животных изменило и внешний вид: они обнаружили больше растительных и почвенных бактерий в домах с домашними и уличными собаками или кошками.По крайней мере, в одном случае исследователи отслеживали потенциально патогенный штамм бактерий под названием Enterobacter, который сначала появился на руках одного человека, затем на кухонном столе, а затем на руках другого человека.
«Это не значит, что столешница определенно была средством передачи между двумя людьми, но это определенно дымящийся пистолет», — сказал Гилберт.«Также вполне возможно, что мы регулярно подвергаемся воздействию вредных бактерий, живущих на нас и в нашей окружающей среде, — но это вызывает заболевание только тогда, когда наша иммунная система в противном случае нарушена».По словам Гилберта, исследования микробиома в домашних условиях также потенциально могут служить инструментом судебной экспертизы. По его словам, учитывая неопознанный образец с пола в этом исследовании, «мы могли легко предсказать, из какой он семьи».
Исследование также предполагает, что когда человек (и его микробы) покидают дом, микробное сообщество заметно меняется в считанные дни.«Теоретически можно с очень хорошей точностью предсказать, жил ли человек в этом месте и как давно», — сказал он.Исследователи использовали систему облачных вычислений Argonne Magellan для анализа данных; дополнительную поддержку оказал Исследовательский вычислительный центр Чикагского университета.Исследование финансировалось Фондом Альфреда П. Слоана.
Дополнительное финансирование также поступило от Национальных институтов здравоохранения, Агентства по охране окружающей среды и Национального научного фонда.Среди других аргоннских исследователей, участвовавших в исследовании, были аргоннский вычислительный биолог Питер Ларсен, постдокторанты Дэниел Смит, Ким Хэндли и Николь Скотт, а также подрядчики Сара Оуэнс и Джаррад Хэмптон-Марселл.
В написании статьи участвовали аспиранты Чикагского университета Шон Гиббонс и Саймон Лакс, а также сотрудники Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Университета Колорадо в Боулдере.Видео: https://www.youtube.com/watch?v=dQCBpmUZlF4#t=11