Finski istraživači upravo su objavili prvi veliki test 'hipoteze o biološkoj raznolikosti', koji sugerira da je izlaganje mikrobima u nečistoći dobro za razvoj imunološkog sustava djeteta
POGLEDAJTE VIDEO: Ovo je najjači borac za imunitet i protiv bolesti
U finskom gradu Lahti, prohladnog dana u svibnju 2016. godine, istraživači su se spustili u dvorište praznog vrtića. Ispod ljuljački i penjalica postavili su dijelove šumskog tla: grmlje divljeg bilja, grmlje bobičastog voća, livadsku travu i baršunaste gomile mahovine, koju su ubrali iz šume u manje urbaniziranom dijelu zemlje. Oko rubova igrališta postavili su busenje zelenila. Ujutro, kad su djeca stigla, pronašla su igralište - nekada mračne hrpe asfalta, šljunka i pijeska - koje se pretvorilo u mikro-oazu divljine.
Taj su scenarij ponovili još tri puta tog mjeseca u drugim vrtićima u Lahtiju i 500 milja zapadno, u gradu Tampereu. Bio je to početak ambicioznog znanstvenog eksperimenta, kako bi se otkrilo može li nedostatak mikroba u popločanom urbanom okruženju okrenuti imunološki sustav ljudi protiv njih.
- Postoji 'hipoteza o biološkoj raznolikosti', koja kaže da u nedostatku raznolike mikrobiote u okolišu ljudi imaju veću vjerojatnost da dobiju imunološki posredovane bolesti - kaže Aki Sinkkonen, evolucijski ekolog s Instituta za prirodne resurse Finske. Dodaje kako to još nitko nije testirao s djecom.
Vjerojatno vam je poznatija 'higijenska hipoteza', koju je prvi opisao britanski epidemiolog David Strachan u ranim 1990-ima: Smatra se da činjenica da se djeca sve češće odgajaju u 'sterilnim mjehurićima' može biti odgovorna za porast kroničnih poremećaja povezanih s prekomjerno imunološkim sustavom, poput astme, dijabetesa i alergija.
Mikrobi s kojima se susrećemo u ranoj fazi života pomažu imunološkom sustavu u razvoju da 'dešifrira' što je opasno, a što nije. Sve je više obitelji koristilo antibakterijske sapune i gelove, zatvorili su se u stanove u visokim zgradama i voze automobilom kroz betonske džungle, pa se susreću s manje bakterija, praživotinja, gljivica i virusa i manja je vjerojatnost da dječji imunološki sustav naleti na njih. A manje izlaganja znači manje mogućnosti za 'treniranje' imunološkog sustava.
A loše uvježban imunološki sustav mogao bi propasti kad dođe vrijeme da se napravi razlika između vlastitih stanica tijela i alergena hrane, crijevnih mikroba ili peludi u zraku.
Laboratorijski eksperimenti na glodavcima u ranim 2000-ima podržali su ovu ideju: Divlji štakori imali su imunološki sustav dobro podešen za borbu protiv opasnih patogena, ali ne i manjih nadražujućih tvari, dok su se njihovi kolege iz laboratorija uzdrmali na najmanji podražaj. Ljudske epidemiološke studije posudile su i posredne dokaze: Stope alergija i astme obično su veće u industrijski razvijenijim područjima nego u ruralnim.
Kako bi se suprotstavili tim navodnim negativnim učincima urbanog, modernog načina života, brojne su tvrtke navalile na proizvodnju probiotika za jačanje imuniteta, u tabletama, pićima i slično. Ideja je da se čovjek tako susretne sa živim kulturama bakterija. U eri Covid-19 na Instagramu se svaki tjedan pojave tisuće postova s oznakom #imunoboost, koji promoviraju ove i druge kućne lijekove. Do sada postoji malo dokaza da je išta od toga uspjelo.
Zbog toga su posljednjih godina znanstvenici poput Sinkkonena krenuli korak dalje. Ljudi sve češće žive u 'pustinjama mikrobiološke raznolikosti', primijećeno je, pa propuštaju priliku za izloženost raznim bezopasnim bubama.
- Imunološki sustav ne prepoznaje mikrobe prema vrstama, već prema njihovoj prirodi. Probiotici obično sadrže samo jednu ili dvije vrste bakterija, pa je malo vjerojatno da će aktivirati cijeli imunološki sustav. Željeli smo vidjeti što će se dogoditi ako unesemo cijelo raznoliko mikrobno okruženje. Stoga je šumsko tlo na igralištima bilo zapravo prvo randomizirano kontrolirano ispitivanje za testiranje hipoteze o biološkoj raznolikosti kod djece - kaže Sinkkonen.
Njegov tim izabrao je 75 djece u dobi od 3 do 5 godina, koja su pohađala jedan od sedam vrtića. Svi su prijavili da imaju sličan broj braće i sestara, kućnih ljubimaca, te da slično provode vrijeme na otvorenom, i podjednako konzumiraju voće i povrće. Cilj stručnjaka bio je da se minimiziraju varijable koje mogu utjecati na rezultat.
Kako bi se dodatno osigurala ujednačenost, tijekom jednog mjeseca sva su djeca dnevno dobivala tri jednolika obroka - doručak, ručak i popodnevni međuobrok. Prije intervencije, medicinska sestra je uzela uzorke krvi od djece te odredila parametre koji utječu na imunološki sustav.
Četiri vrtića preko noći su u dvorištu dobila spomenuto zelenilo, dok su tri vrtića ostavljena bez promjena, kako bi se djeca mogla uspoređivati. U usporedbi s urbanim pješčanikom, svaki gram novopostavljenog tla za šumu sadržavao je otprilike 500 puta više mikroba. Djeca su se igrala vani svaki dan u prosjeku 90 minuta tijekom četiri tjedna i jedina razlika bila je u tome što su neka trčala po zelenilu, a druga i dalje na asfaltu i šljunku.
Na kraju ta četiri tjedna, djeci su skinuti brisevi s ruku i ponovno im je vađena krv. Analiza rezultata objavljena je u časopisu Science Advances, a pokazala je da su djeca koja su se igrala u tek pošumljenim prostorima imala raznovrsnije zajednice prijateljskih bakterija na koži. Konkretno, činilo se da vrste alfaproteobakterija cvjetaju, što nije iznenađenje - ranije studije pokazale su da su ove bakterije češće na koži djece koja odrastaju na farmama izvan grada.
Ispitivanja krvi pokazala su da su djeca koja su se igrala na šumskom tlu razvila veći omjer molekula za prigušivanje upale i proupalnih molekula. Razine interleukina-10, citokina koji sprječava oštećenje tkiva domaćina tijekom ozljede ili infekcije, porasle su, dok je razina interleukina-17A opala. IL-17 izlučuje skupina T stanica čiji je posao regrutirati druge vrste imunoloških stanica kako bi se borili protiv napadača koji napadaju.
Sinkkonen kaže da je ovo signal da se dječji imunološki sustav suočava s novim bakterijama s kojima su djeca došla u doticaj. Uzorci kože i krvi djece iz pošumljenog igrališta puno su više nalikovala rezultatima uzoraka kod djece koja su se igrala u vrtićima u šumi.
Ti rezultati sugeriraju kako bi se dječji imunološki sustav mogao uravnotežiti jednostavnim ozelenjavanjem okoliša oko njih, kaže Sinkkonen.
- Bio sam prilično iznenađen kad sam vidio da su se tako značajne promjene dogodile u tako kratkom vremenu. To implicira da je imunološki sustav u toj mladoj dobi još uvijek izuzetno podatan. Vremenom postaje definiran i manje se može mijenjati, no mislim da bi sva djeca morala imati pristup okruženju u kojem mogu biti u doticaju s bakterijama koje potiču imunitet - kaže.
Rezultati su u skladu s ranim istraživanjima i velikim studijama iz laboratorija Jacka Gilberta, mikrobiologa sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Diego, inače suosnivača projekta Microbiome Earth. Njegova grupa posljednjih 10 godina radi na mapiranju jedinstvenih mikrobnih zajednica koje žive u kućama, uredima i bolnicama i proučava što se događa sa zdravljem stanara kad se unose nove bube. Gilbert kaže da su studije poput finskog pokusnog igrališta nešto što je želio raditi neko vrijeme, ali zbog cijene i praktičnosti izvodi mnogo ograničene eksperimente, u zatvorenom prostoru i sa samo nekoliko izoliranih bakterijskih vrsta.
Gilbert upozorava da su i veličina uzorka i učinci na djecu bili mali, pa ne treba previše isticati ove rezultate, ali smatra da su oni dobar prvi korak.
Pelene 'punjene' bakterijama za istraživanje od dojenačke dobi
Sinkkonenov tim pratio je djecu s vrtićkih igrališta iduće dvije godine, kako bi utvrdio imaju li ona nižu stopu obolijevanja od astme ili barem blaži oblik bolesti. Rezultati tog istraživanja tek se očekuju, no kaže kako će vjerojatno biti prerano zaključiti da ovakve promjene mogu dati dugoročne rezultate, ako ih ima.
Zbog toga njegova skupina trenutno regrutira dojenčad za mnogo veće istraživanje, u okviru kojeg bi se novim roditeljima dale posebne pelene za previjanje obložene džepovima punjenim mikrobima. Stručnjaci bi nadzirali te bebe tijekom odrastanja i uspoređivali ih s djecom koja su bila omotana sterilnijim materijalima, kako bi utvrdili mijenja li rana izloženost mikrobima putanju njihovog imunološkog razvoja i može li zapravo promijeniti tijek razvoja bolesti povezan s pretjeranom aktivnošću imuniteta.
Sve više vrtića u Finskoj dobiva zelenilo
Općinske vlasti Lahti i Tampere dodijelile su sredstva kako bi šume i druge prirodne elemente, poput povrtnjaka, dovele do vrtića gdje će ih djeca redovito koristiti. Sinkkonenov tim savjetuje ih o vrstama tla koja treba unijeti i dizajnu uređenja koji će biti zanimljiv djeci, a finsko Ministarstvo obrazovanja i kulture izdvojilo je novac za grant na koji se i drugi gradovi mogu prijaviti za pokretanje vlastitih projekata.
Iako je plan istraživača koji su u nekoliko vrtića unijeli zelenilo bio da se ono ukloni na kraju istraživanja, djeci se okoliš toliko svidio da je Sinkkonenov tim odlučio da zelenilo neće uklanjati. Neka od te djece otad su završila osnovnu školu, a šumsko tlo u njihovim vrtićima još uvijek raste i cvjeta, prenosi portal Wired.