La investigación analiza los aerobiomas, los árboles y las implicaciones para la salud pública


Los microorganismos ambientales juegan un papel esencial en la salud humana: cuanto más diverso sea el consorcio, mejor. La diversidad de los microorganismos ayuda al sistema inmunológico a responder a los patógenos.

También ayuda a controlar la sobreestimulación del sistema inmunológico en respuesta a agentes inocuos, como partículas de polvo, polen y, a veces, nuestras células; estas últimas se manifiestan como autoinmunidad. Se sabe que la exposición a estos microbiomas del medio ambiente en la primera infancia ayuda a desarrollar una inmunidad fuerte.

Además de una mejor inmunidad, los diversos microbiomas complementan a los humanos con importantes microorganismos funcionales. Está establecido que las bacterias productoras de butirato derivadas del suelo pueden complementar las bacterias intestinales y pueden reducir la ansiedad. Ciertas bacterias producen moléculas importantes esenciales para la salud humana: inhiben tumores y aterosclerosis, mejoran la formación ósea, promueven la integridad epitelial, etc. Además, la exposición a la diversidad de plantas y las comunidades microbianas asociadas se correlaciona significativamente con un riesgo reducido de leucemia linfoblástica aguda promoviendo la maduración inmunológica.

La urbanización y la pérdida de la macrobiodiversidad están relacionadas con la pérdida de la diversidad microbiana, lo que podría afectar negativamente a las comunidades microbianas que apoyan la salud que residen en los cuerpos humanos y sobre ellos: el microbioma humano.

En una reciente bioRxiv* En papel preimpreso, Jake M. Robinson y sus colegas estudian la dinámica del ‘aerobioma’, la colección de microorganismos en un espacio aéreo determinado, con respecto a la altura desde el nivel del suelo. El estudio de la dinámica de los aerobiomas cercanos a la superficie en los espacios verdes urbanos es mínimo. Sin embargo, los estudios muestran que los aerobiomas difieren en espacios urbanos y semiurbanos. Se diferencian en los espacios verdes y grises urbanos y están modulados por el tipo de vegetación y están influenciados por cambios locales como el clima o la gestión del suelo.

Estudio: La exposición a bacterias en el aire depende de la estratificación vertical y la complejidad de la vegetación.  Haber de imagen: Aleksandrs Muiznieks / Shutterstock

Los investigadores han demostrado la estratificación vertical del aerobioma entre el nivel del suelo y alturas de 2 m en un espacio verde urbano en un estudio anterior.

Un individuo puede estar expuesto a cualquier tipo de aerobioma. Dependiendo del hábitat y la altura, y sus interacciones, la diversidad y la función del aerobioma cambiarán. Por tanto, los efectos de diferentes aerobiomas pueden tener implicaciones en la salud individual y pública.

Este estudio se centra en las comunidades bacterianas del aerobioma. El equipo utilizó un método innovador de muestreo en columnas para muestrear comunidades bacterianas del aerobioma en tres tipos de hábitats de espacios verdes urbanos en Adelaide Parklands, Australia del Sur. Su objetivo fue una meticulosa comparación y evaluación de la diversidad de aerobiomas, la estratificación vertical, la influencia de la densidad de árboles y los taxones de bacterias patógenas entre los tres hábitats. Los hábitats incluyen pastizales de recreo, bosques / matorrales (dominados por árboles y arbustos nativos de Eucalyptus spp.; De ahora en adelante denominados “matorrales”) y hábitat de suelo desnudo; cada hábitat es un hábitat típico de espacio verde urbano.

Perfil de las comunidades bacterianas de cada hábitat a nivel de filo.  El área coloreada de cada barra representa la abundancia relativa del filo correspondiente por encima del 1%.  El eje X muestra las alturas de muestreo: suelo, 0,0 m, 0,5 m, 1,0 my 2,0 m (de izquierda a derecha).  Las fotografías sobre las parcelas muestran ejemplos de cada hábitat utilizado en el estudio (fotografías de los autores).

Perfil de las comunidades bacterianas de cada hábitat a nivel de filo. El área coloreada de cada barra representa la abundancia relativa del filo correspondiente por encima del 1%. El eje X muestra las alturas de muestreo: suelo, 0,0 m, 0,5 m, 1,0 my 2,0 m (de izquierda a derecha). Las fotografías sobre las parcelas muestran ejemplos de cada hábitat utilizado en el estudio (fotografías de los autores).

Caracterizaron la diversidad, la composición y la complejidad de la red de los aerobiomas mediante el uso de la secuenciación de próxima generación del gen del ARNr 16S bacteriano. Los autores aplicaron métodos analíticos geoespaciales para explorar la posible influencia de los árboles en la microbiodiversidad de los aerobiomas.

Encontraron la comunidad bacteriana dominante en los tres hábitats: Proteobacteria, Bacteroidetes y Actinobacteria. Sin embargo, la abundancia de bacterias varió con la altura. También encontraron que el aerobioma de los matorrales era más biodiverso que el suelo desnudo; de hecho, tenía el aerobioma de mayor biodiversidad.

La diversidad bacteriana se reduce en el suelo desnudo al aumentar la altura de muestreo desde el nivel del suelo a 2 m. La mayor diversidad fue a nivel del suelo.

Los autores probaron las diferencias de diversidad entre fechas y sitios y no encontraron ninguna importancia al factorizarlos.

Los resultados muestran que la comunidad bacteriana del aerobioma difiere significativamente entre el tipo de hábitat de espacios verdes urbanos. Este estudio muestra que la diversidad, la composición y la complejidad de la red del aerobioma se estratificaron verticalmente. Esto sugiere que la posible exposición y transferencia de bacterias depende del tipo de hábitat, así como de la altura o el comportamiento de la persona.

El estudio sugiere que los hábitats urbanos con comunidades de vegetación más complejas son más biodiversos. Los espacios verdes urbanos deben tener esta vegetación para garantizar la exposición y transmisión de bacterias de origen ambiental a la piel y las vías respiratorias. Debido a que estas bacterias son esenciales para una mejor salud, la planificación urbana necesita implementar los espacios de vegetación de manera inteligente.

Los resultados también confirman que los árboles y el dosel más grande están asociados con una mayor diversidad de aerobioma. El equipo encontró abundantes taxones patógenos putativos significativamente diferentes en proporciones entre las muestras de hábitat de pastizales y matorrales. Debido a que solo se utilizaron taxones bacterianos identificables en los análisis y abundancia diferencial, los autores sugieren que se requiere más investigación aquí.

Este estudio encontró que los pastizales exhibían proporciones significativamente mayores de bacterias patógenas identificables en comparación con los matorrales. Sin embargo, la abundancia de bacterias disminuyó significativamente con la altura del muestreo.

Los individuos pueden estar expuestos a diferentes aerobiomas según el tipo de hábitat visitado y la variación basada en la altura a escala humana en los aerobiomas ambientales, escriben los autores. Este es un estudio importante que destaca dónde deben estar las prioridades en el contexto de una mejor salud, una inmunidad mejorada, albergar microbiomas diversos, restaurar espacios verdes y protegerse de microorganismos patógenos rápidos y planificar los espacios urbanos; implicación para la gestión del paisaje y la salud pública. En esta dirección, se necesitan esfuerzos para restaurar comunidades de vegetación complejas e interacciones huésped-microbiota que brindan roles multifuncionales en los ecosistemas urbanos.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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