Unikalna kompozycja grzybów i bakterii obecnych w glebie danego regionu może być najsilniejszym czynnikiem wyjaśniającym zróżnicowanie częstości występowania alergicznych chorób wieku dziecięcego. Zgodnie z nowymi wynikami badań, które zostaną zaprezentowane podczas Annual Meeting American Geophysical Union (AGU) 2025 w Nowym Orleanie, określone zespoły mikroorganizmów glebowych wydają się być powiązane z korzystniejszymi wynikami zdrowotnymi. Choć związek przyczynowo-skutkowy nie został jeszcze jednoznacznie potwierdzony, badacze podkreślają, że obserwowany wzorzec występuje z zadziwiającą spójnością na całym świecie.
„Analizowaliśmy dane na wszelkie możliwe sposoby – dodając kolejne zbiory danych, stosując różne miary różnorodności [glebowej] – i niezależnie od zastosowanej metody wynik pozostaje taki sam” – podkreśla Joshua Ladau, ekolog mikroorganizmów zaangażowany w badania, pracujący w Arva Intelligence, firmie zajmującej się środowiskowymi rozwiązaniami dla rolnictwa. „Na tym etapie jestem wyjątkowo pewny, że ta zależność jest rzeczywista”.
Ladau zaprezentuje swoje wyniki 16 grudnia podczas AGU25, wydarzenia gromadzącego ponad 20 000 naukowców dyskutujących najnowsze osiągnięcia nauk o Ziemi i kosmosie.
Globalny problem zdrowotny
Choroby alergiczne dotyczą szacunkowo 2,5 miliarda ludzi na całym świecie, czyli około 30% populacji globalnej. Coraz więcej badań wskazuje, że ekspozycja na zróżnicowane mikroorganizmy glebowe, szczególnie we wczesnym dzieciństwie, może ograniczać ryzyko rozwoju chorób alergicznych – prawdopodobnie poprzez wspieranie wczesnego kształtowania tolerancji immunologicznej. Nadal jednak pozostaje niejasne, jak istotna jest rola tego czynnika w porównaniu z innymi determinantami zdrowia.
„Gdy zestawimy wpływ korzystnych mikroorganizmów z takimi czynnikami jak dostęp do opieki zdrowotnej, uwarunkowania genetyczne, klimat czy zanieczyszczenie środowiska – jak one wypadają na tle siebie? To było nasze zasadnicze pytanie” – wyjaśnia Ladau. „Gleby zwykle nie są pierwszym elementem, o którym myśli się w kontekście zdrowia”.
Aby odpowiedzieć na to pytanie, zespół badawczy wykorzystał dane dotyczące częstości występowania i nasilenia atopowego zapalenia skóry, astmy oraz alergicznego nieżytu nosa u ponad miliona dzieci z ponad 250 miast w 97 krajach. Dane te zestawiono z trzema globalnymi przeglądami różnorodności grzybów i bakterii glebowych, obejmującymi łącznie ponad 8200 próbek gleby z całego świata. Następnie zastosowano model statystyczny umożliwiający identyfikację zależności pomiędzy częstością występowania chorób a bioróżnorodnością mikroorganizmów glebowych.
Skala analizowanego materiału stanowiła istotne wyzwanie metodologiczne. Samo przygotowanie tak rozbudowanych zbiorów danych do analizy zajęło wiele miesięcy. Dodatkowo próbki gleby nie zawsze pochodziły z dokładnie tych samych lokalizacji, w których badano populacje dzieci, co wymusiło opracowanie matematycznego sposobu uwzględniania odległości przestrzennej między nimi. Jak podkreśla Ladau, „fakt, że mimo tych ograniczeń obserwujemy tak silny sygnał statystyczny, świadczy o ogromnym znaczeniu parametrów mikrobiologicznych gleby w przewidywaniu chorób alergicznych”.
Kolejnym problemem była olbrzymia złożoność danych mikrobiologicznych – każda próbka gleby zawierała tysiące taksonów mikroorganizmów, co utrudniało identyfikację tych, które faktycznie wiążą się z niższą częstością chorób alergicznych. Jednak po kilku latach pracy nad projektem, prowadzonym od 2022 roku, zespół badawczy zaczyna wyodrębniać kluczowe wzorce. Zgodnie z wynikami modelu, mikroorganizmy glebowe są najważniejszym predyktorem regionalnych różnic w alergicznym nieżycie nosa i astmie, zarówno pod względem częstości występowania, jak i nasilenia objawów. W porównaniu z innymi znanymi czynnikami ryzyka, takimi jak klimat, zamożność czy struktura demograficzna, parametry mikrobiologiczne gleby okazały się nawet czterokrotnie silniejszym predyktorem niż kolejna najistotniejsza zmienna.
Znaczenie struktury społeczności mikroorganizmów
Co istotne, sama ogólna różnorodność mikroorganizmów nie wydaje się czynnikiem decydującym. Kluczowe znaczenie ma raczej skład jakościowy mikrobiomu gleby. „Wygląda na to, że istnieją określone taksony sprzyjające zdrowiu oraz takie, które są z nim negatywnie skorelowane, co jest logiczne – nie wszystko w środowisku działa korzystnie” – zauważa Ladau. Co więcej, mikroorganizmy te nie były wcześniej klasyfikowane jako patogeny, co podkreśla nowatorski charakter obserwacji.
Badanie nie dowodzi jeszcze, że mikroorganizmy glebowe bezpośrednio powodują mniejszą częstość występowania chorób alergicznych u dzieci, lecz wskazuje na silne współwystępowanie obu zjawisk. Jak dotąd nie zidentyfikowano jednak innego czynnika, który w podobnym stopniu tłumaczyłby zaobserwowaną zależność.
Kolejnym etapem badań ma być ustalenie, czy obserwowany związek ma charakter przyczynowy, a także poszukiwanie praktycznych sposobów zwiększania ekspozycji populacji na potencjalnie korzystne mikrobiomy glebowe. Może to obejmować zarówno zachęcanie do częstszego przebywania na świeżym powietrzu, jak i wdrażanie polityk środowiskowych oraz strategii zarządzania gruntami ukierunkowanych na ochronę i regenerację gleb. Działania te mogą jednocześnie poprawiać zdolność gleb do sekwestracji węgla, rekultywacji terenów po pożarach, rozkładu materii organicznej oraz kontroli populacji szkodników. Zdrowie człowieka stanowiłoby dodatkowy, istotny argument za takimi interwencjami.
„Powiązanie bioróżnorodności gleby ze zdrowiem publicznym dodaje zupełnie nowy wymiar do rozumienia znaczenia gleb i organizmów, które je zasiedlają” – podsumowuje Ladau.
Źródło: American Geophysical Union
