Екологія
Екологія

Міста світу набули унікальних для них мікробіомів

Кожне місто у світі має власний унікальний мікробіом, як випливає із дослідження американських науковців. Вчені проаналізували мікробний склад різних поверхонь у громадських місцях 60 міст у різних кутках планети. Також науковці виявили генетичні маркери понад 12 тисяч невідомих науці мікроорганізмів, включно з вірусами та бактеріями. Дослідження опубліковане у журналі Cell.

Jorge Láscar / Wikimedia Commons

Jorge Láscar / Wikimedia Commons

Для чого вивчати мікробіом міст?

Історично так склалося, що у щільних містах жила відносно невелика кількість людей. Натомість більшість населення проживали у селах приміських регіонах. Але кілька десятиліть тому все змінилося, і в цей час уже 55 відсотків людської популяції живе у містах. Тенденція до урбанізації нікуди не поділася, тому очікується, що до 2050 року містянами зватимуться дві третини людей, або близько семи мільярдів, якщо врахувати прогнози щодо збільшення чисельності. У зв'язку із цим дедалі більше уваги звертають на те, як це вплине на людське здоров'я. Приміром, науковці вже давно помітили, що в містах люди взаємодіють із мікроорганізмами, у тому числі патогенними, інакше, ніж у селах. Виникає занепокоєння, що через високу щільність населення міста можуть бути інкубаторами нових епідемій, які швидко поширюватимуться і становитимуть світову загрозу. І, як ми зараз розуміємо, хвилювання не безпідставні, й ми все ще мало знаємо про динаміку мікробів в урбаністичному середовищі. Внести ясність у питання спробували вчені з Медичного коледжу Корнелльського університету.

Як вчені зробили це?

Дослідники прагнули дослідити мікробний склад міст із різних куточків світу. Для цього вони заручилися підтримкою колег з різних країн, і разом їм вдалося провести дослідження у 60 містах світу протягом трьох років. За цей час науковці збирали зразки для аналізу з об'єктів транспортних систем, з якими часто стикаються люди. Приміром, це були лавиці, турнікети, будки квиткових кіосків, перила та додаткові поверхні, обрані опціонально в кожному місті.

Збір зразків вчені здійснювали за допомогою нейлонових зондів. Ними протягом трьох хвилин протирали досліджувані поверхні, щоб зібрати достатню кількість мікробної ДНК та РНК. Відтак зонди поміщали у пробірку з консервантом, який зберігав генетичний матеріал до доставлення його на метагеномне вивчення у лабораторію.

Що з мікроорганізмами в містах?

Автори пишуть, що виявили 31 ключовий вид мікробів, які були присутніми у 97 відсотках мазків. Ще 1 145 видів були властивими для 70 відсотків зразків. Однак, що важливіше, вчені виявили також мікроорганізми, які були суттєво менш поширеними. Вони склали основу унікального для кожного населеного пункту мікробіому, наче відбитки пальців у людей. Завдяки цьому вчені могли з точністю до 88 відсотків передбачити, з якого міста відібрали будь-який із зразків. Це знання може стати в пригоді, наприклад, у криміналістиці, вказавши на місто, у якому побувала людина.

Результати також вказують на існування певної закономірності: що більшим є місто, то більш різноманітний його мікробіом. Але не залежно від його розмірів, із кожним кілометром мікробіом окремих двох локацій відрізнятиметься у середньому на 0,056 відсотка. Крім цього, вчені виявили генетичні сліди 10 928 невідомих науці видів вірусів та 748 нових видів бактерій, які очікують на їхнє вивчення. Однак поки що ситуація з міськими мікробіомами здається відносно безпечною. Так, гени стійкості до антимікробних речовин серед зразків з транспортних систем дуже поширені, але поки що їхня частота нижча, ніж у зразках з людського організму або в лікарнях.

Надалі дослідники планують продовжити вивчення мікробів у містах, звернувши увагу й на інші місця, як-от стічні води. Це допомогло б створити публічну базу даних для відстеження нових вірусів.