Klimawandel, mein Mikrobiom und ich

Wir geben der globalen Erwärmung viel Schuld - aber die Wissenschaft ist möglicherweise nicht bereit, sie wegen Bauchproblemen anzuklagen

Illustration: Amelia Bates

Von Lisa Selin Davis

Diejenigen von uns, die an den Klimawandel glauben (und vielleicht einige, die dies nicht tun), geben scherzhaft die Schuld an allen möglichen Dingen, von platten Reifen bis hin zu sommerlichen Hagelstürmen. Fall der Grippe? Klimawandel. Schlammlawine? Klimawandel. (Normalerweise haben wir recht.)

Aber ich habe mich neulich meistens getäuscht, als ich noch einmal sagte: "Muss Klimawandel sein." Ich war in einer weiteren Arztpraxis und verteilte obszöne Geldbeträge, um ein weiteres Mal zu erfahren, dass es keine offizielle Diagnose für meine Magenbeschwerden gibt.

Der Arzt lachte amüsiert und abweisend. Er war die fünfte Person, die ich im Auftrag eines Bauches gesehen hatte, der die meisten Zutaten der modernen amerikanischen Ernährung nicht mehr richtig verdaute - besonders die leckersten wie Milchprodukte, Zucker und Weizen.

Er murmelte etwas über die industrielle Lebensmittelversorgung. Obwohl der Arzt kaum zu glauben schien, was er murmelte, hatte ich einen Moment mit einer Glühbirne.

Ich dachte an alles, was ich über den amerikanischen Magen gelernt hatte, seit ich mich entschlossen hatte aufzuhören. Die verschiedenen Arten, wie unsere verarbeiteten, mit Lebensmitteln gefüllten Diäten - ganz zu schweigen von unserer Abhängigkeit von Antibiotika und antibakteriellen Produkten - unseren Darm beeinflusst haben.

Bis zu 70 Millionen Amerikaner leiden an Magen-Darm-Problemen, mit einer anhaltenden Zunahme von Zöliakie, Nahrungsmittelallergien, Reizdarmsyndrom und vielem mehr. Bis vor kurzem waren diese Krankheiten weitgehend auf die amerikanische Bevölkerung beschränkt. Aber wie unsere Junk-Food-Diäten und unser von Hygiene besessener Lebensstil in den Entwicklungsländern enthüllt wurden, sind auch unsere Krankheiten bekannt geworden. Was auch immer mit unserem Magen los ist, es gibt eine Diaspora.

Gleichzeitig gab es eine Explosion des Interesses am Darmmikrobiom, manchmal auch als Mikrobiota bezeichnet - die Ansammlung von guten und schlechten Bakterien, die uns unter anderem dabei helfen, Nahrung zu verdauen und unser Immunsystem zu regulieren.

Wenn also der Klimawandel unser Wetter und unsere Nahrungsmittelversorgung verändert, dachte ich, könnte er möglicherweise unsere Mikrobiome und damit unseren Magen durcheinander bringen? Mein Magen?

Es stellt sich heraus, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft gerade erst anfängt, ähnliche Fragen zu stellen. Und als Teil meiner verzweifelten Suche nach dem, was mich schmerzt - und um meiner Vermutung nachzugehen - tauchte ich in das ein, was sie bisher gefunden haben.

Extremes Wetter und extreme Krankheiten

Aus der Abteilung des Offensichtlichen geht laut einer Studie in The Lancet Folgendes hervor: „Der Klimawandel wird die menschliche Gesundheit in vielerlei Hinsicht beeinflussen - meistens nachteilig.“

Es wird festgestellt, dass die globale Erwärmung zu Verschiebungen in Menge, Häufigkeit, Länge und Intensität des Niederschlags führt. Und ein Ort, an dem dies bereits geschieht, liegt direkt außerhalb des Polarkreises. Eine Untersuchung untersuchte, wie sich diese Verschiebungen auf infektiöse Magen-Darm-Erkrankungen oder IGI auswirken können - Salmonellen, Giardia, E. coli und dergleichen - und konzentrierte sich dabei auf Inuit-Gemeinschaften in Nunatsiavut, Kanada. Es stellte sich heraus, dass zwei und vier Wochen später große Niederschlagsmengen mit IGI-bezogenen Klinikbesuchen verbunden waren.

Also mehr Regen, mehr Bauchbeschwerden, zumindest für Menschen, die mehr als 1.000 Meilen nördlich von mir leben. Wenn GI-Erkrankungen durch extremes Wetter verschlimmert werden und extremes Wetter auf dem Vormarsch ist, deutet dies auf die Antwort auf die Frage hin, ob der Klimawandel unsere Bäuche durcheinander bringt. könnte ja sein.

Aber wenn dies antwortete, wie äußere Kräfte unsere Bäuche beeinflussen und infizieren könnten, ging es nicht um die inneren Magenverschiebungen - oder, wie Sie wissen, um mein eigenes Problem. Ich habe keine Bakterien oder Parasiten in meinem Bauch, zumindest soweit ich weiß. Ich habe einen Fall von Mikrobiom-Blues, von dem immer mehr Menschen in meinem Teil der Welt betroffen zu sein scheinen.

Der Klimawandel innerhalb

Justin Sonnenburg, Co-Autor mit seiner Frau Erica von The Good Gut: Kontrolle über Ihr Gewicht, Ihre Stimmung und Ihre langfristige Gesundheit und außerordentlicher Professor für Mikrobiologie und Immunologie in Stanford, ist zu einem erstaunlichen Ergebnis gekommen: Wir sind Bakterienarten in unserem Darm zu verlieren. Schnell.

"Wir haben unsere Mikrobiota vor kurzem umgestaltet, und dies könnte die Wurzel vieler westlicher Krankheiten sein", sagte er mir.

Eine Studie der Sonnenburgs aus dem Jahr 2016, die in Nature mitverfasst wurde, ergab, dass die Zuteilung von durch Mikrobiota zugänglichen Kohlenhydraten (MACs) in unserem Darm - dem Hauptbestandteil von Ballaststoffen - „eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung dieses mikrobiellen Ökosystems spielt und in der westlichen Ernährung auffallend reduziert ist im Vergleich zu traditionelleren Diäten. "

Amerikaner neigen dazu, ballaststoffarme Diäten zu sich zu nehmen, daher sind die meisten unserer zuckerhaltigen Kohlenhydrate keine MACs. Das ist einer der Gründe, warum unsere Bäuche uns krank machen: Die guten Darmbakterien, mit denen wir geboren werden, sterben mit der Zeit ab und wir ersetzen sie nicht. (Übrigens erben die meisten von uns einige dieser guten Bakterien von unseren Eltern. Wenn also der Bauch Ihrer Mutter ein durcheinandergebrachtes Mikrobiom hat, könnte es auch Ihr sein. Ich entschuldige mich im Voraus bei meinen Kindern.)

Ich fragte, was das mit dem Klimawandel zu tun habe. Für Sonnenburg war es eher eine Metapher als ein Kausalzusammenhang. "Es gibt diese interessante Parallele", sagte er. „Auf der ganzen Welt findet ein Klimawandel statt, der sich auf Tiere und Pflanzen auswirkt, die an verschiedenen Orten leben können. Es gibt auch einen Klimawandel in unserem Körper, weil wir in einer grundlegend anderen Umgebung leben. “

Gab es etwas Konkreteres, fragte ich? „Die beiden sind möglicherweise grundlegender miteinander verbunden, da der Klimawandel unsere Wasserversorgung und Ernte verändert“, räumte Sonnenburg ein.

Er hat uns vielleicht noch nicht gezeigt, wie sich der Klimawandel per se auf den menschlichen Darm auswirkt, aber er hat uns gezeigt, wie diese „saubereren“ Leben und ballaststoffarmen Diäten (Brot, Reis, Saft und Nudeln, irgendjemand?) Haben führte zu einem Aussterben in unserem Körper. "Es speist alles in das Darmmikrobiom", sagte er.

Das ist kaltblütig

Elvire Bestion hat den Zusammenhang zwischen Klimawandel und Darmmikrobiom direkt untersucht. Als Associate Research Fellow an der University of Exeter veröffentlichte sie letztes Jahr eine Studie, in der sie über die Ergebnisse eines Experiments berichtete, bei dem sie die Umgebung der Eidechse (Zootoca vivipara) erwärmte, um zu sehen, was in ihrem Darm geschah.

Das Ergebnis: „Wir hatten eine Verringerung der Artenvielfalt von Bakterienproben in der Mikrobiota der Eidechse“, sagte sie, als wir telefonisch sprachen.

Die Erwärmung des Klimas um 2 oder 3 Grad Celsius führt zu einem Verlust der Mikrobiota-Vielfalt um 34 Prozent. Und mit dieser Abnahme kam allgemein eine schlechtere Gesundheit. "Eine geringere Artenvielfalt könnte mit einem geringeren Überleben korrelieren", fasste Bestion ihre Arbeit zusammen.

Ziemlich klar. Außer nicht.

"Es ist eine Folge", bemerkte sie schnell. „Folgerung ist keine Kausalität. Zumindest scheint es einen Link zu geben. Wir können es nicht mit Sicherheit beweisen. “

Und selbst wenn sie die Ursache nachweisen konnte, sind Eidechsen kaltblütige Wesen. Wir Warmblüter haben eine völlig andere Physiologie und reagieren möglicherweise nicht gleich auf ein plötzlich wärmeres Klima. "Man kann nicht sagen, OK, was in einer Eidechse passiert ist, ist für ein Säugetier völlig relevant", sagte Bestion.

Auf der anderen Seite, wenn der Klimawandel unsere Mägen nicht durcheinander bringt, wird er immer noch die Mägen der meisten Kreaturen auf dem Planeten durcheinander bringen. Immerhin stellte Bestion fest, dass kaltblütige Organismen den größten Teil der Fauna der Erde ausmachen.

"Diese Tiere machen den größten Teil der Artenvielfalt", sagte Bestion. "Und sie können wirklich, wirklich vom Klimawandel betroffen sein."

Nach Antworten suchen

Wenn der Versuch, die klimabedingte Quelle meines kaputten Darms anhand von Reptilienstudien herauszufinden, wie eine Reichweite schien, scheint das nächste Mikrobiom, nach dem ich gesucht habe, noch mehr zu sein: das des Bodens. Scheint zufällig zu sein, aber der Boden spielt eine Rolle im Lebenszyklus all unserer Lebensmittel - selbst das Fleisch, das wir konsumieren, stammt von Tieren, die sich von Pflanzen ernähren.

Um die Jahrhundertwende bewegten sich Forscher des Pacific Northwest National Laboratory aus verschiedenen Höhenlagen an einem Berghang im Bundesstaat Eastern Washington um den Boden und überwachten die Proben mehr als 15 Jahre lang, um festzustellen, wie der Schmutz auf den Klimawandel reagierte. Die Ergebnisse der 2016 veröffentlichten Studie zeigten, dass sich die mikrobielle Aktivität in den Bodenproben manchmal geringfügig, manchmal signifikant änderte.

Die Verschiebung, sagte Vanessa L. Bailey, Mitautorin der Studie und leitende Wissenschaftlerin am Pacific Northwest National Laboratory, ließ einige Böden „weniger in der Lage sein, bestimmte Arten organischer Stoffe abzubauen“.

Das hört sich schlecht an, aber tatsächlich waren die Nachrichten insgesamt ziemlich gut. Die Funktion und Aktivität der Bakterien änderte sich, ihre mikrobielle Zusammensetzung jedoch größtenteils nicht. "Eine gesunde, belastbare Gemeinschaft kann sich möglicherweise an neue Bedingungen anpassen", bemerkte Bailey.

Benjamin Bond-Lamberty, Waldökologe am Pacific Northwest National Laboratory und Hauptautor der Studie, fügte hinzu, dass er überrascht war, dass die Böden, die sich am wenigsten anpassen konnten, von niedrigeren, trockeneren und wärmeren Höhen in höhere, kühlere Höhen verschoben wurden. und feuchter. "Nach 17 Jahren konnten sie am oberen Standort einfach nicht mehr loslegen", sagte er.

Bailey bemerkte, dass dieser Boden aus einer Umgebung stammte, in der es schwieriger war zu gedeihen, die für die mikrobielle Vielfalt weniger gastfreundlich war. Und das könnte der Schlüssel sein. "Die Sorge ist, dass wenn Sie eine Community haben, die bereits gestresst ist", sagte sie, "sie möglicherweise einige grundlegend wichtige Fähigkeiten verliert, die sie benötigt."

Dies ist möglicherweise ein Problem für die Böden im US-Kernland, von denen Bailey vermutet hat, dass sie verschiedene Resistenzen an das aktuelle Klima angepasst haben - oder sogar Pestizide und andere Chemikalien, die in der Landwirtschaft verwendet werden -, in denen sie jetzt gedeihen. Wenn die globale Erwärmung ihre Umwelt verändert, besteht eine Chance Sie können sich nicht mehr anpassen. "Sie fürchten die Bruchstelle", erklärte Bailey. "Sie üben genug Druck auf ein System aus und irgendwann verliert es diese Robustheit und Ausfallsicherheit."

Bailey wies mich auch auf Untersuchungen eines Teams der Ohio State University hin, bei denen festgestellt wurde, dass der Klimawandel in der Arktis und im Süden - zurück in der Nähe von Nunatsiavut in Kanada - möglicherweise eine Pflanzenchemikalie vermehrt, die blattfressende Elche daran hindert, die benötigte Energie zu erhalten . Das Team testet jedoch eine Hypothese, dass etwas im Mikrobiom des Elches es ihm ermöglicht, dieser Chemikalie zu widerstehen oder sie abzubauen und trotz der wesentlichen Änderung seiner Ernährung zu gedeihen.

Zu meinem Schock schienen diese Studien relativ hoffnungsvoll. Wenn sich der vierteilige Magen des Elches anpassen könnte, könnte sich vielleicht auch mein relativ einfacher Magen anpassen.

Fazit: nicht schlüssig

Niemand, mit dem ich gesprochen habe, sagte definitiv: "Der Klimawandel ruiniert unseren Magen." Tatsächlich wird uns die Kausalität für eine Weile entgehen, auch weil die Forschung bestenfalls unvollständig ist - und in einigen Bereichen nicht existiert. Angesichts der Leidenschaft für das Darmmikrobiom und des anhaltenden Drucks, den Klimawandel anzugehen, gehe ich jedoch davon aus, dass eine Verbindung in Sicht ist.

Bond-Lamberty sagte mir: "Deshalb neigen Wissenschaftler dazu, am Ende vieler ihrer Arbeiten zu schreiben, dass deutlich mehr Studien erforderlich sind." Sogar die Studie über die kanadischen Inuit-Gemeinschaften führte zu einem Aufruf nach mehr Forschung, nicht nach Maßnahmen. Die Studie, so die Autoren, "verdeutlicht die Notwendigkeit qualitativ hochwertiger zeitlicher Basisinformationen, um zukünftige Auswirkungen des Klimawandels auf die regionale Gesundheit der Inuit in Bezug auf Mensch und Umwelt erkennen zu können."

So sehr ich möchte, kann ich den Klimawandel nicht für meine eigene Krankheit verantwortlich machen - zumindest noch nicht.

Mein Arzt auch nicht. Als ich zu meinem Folgetermin ging, spuckte ich ihm einige dieser Fakten aus: Wie die Erwärmung die Darmbakterien von Eidechsen veränderte, wie unser eigener Darm dem Klimawandel unterliegt und unsere guten Bakterien abtötet. Was dachte er, fragte ich, über die wirkliche Beziehung zwischen dem Klimawandel und der jüngsten Breite der Magenbeschwerden?

"Das Klima ändert sich ständig", sagte er, drehte mir den Rücken zu und spielte mit einigen Papieren.

"Warte - bist du ein Leugner des Klimawandels?" Fragte ich, saß aufrecht auf dem gepolsterten Tisch und fragte mich, ob ich möglicherweise etwas vertrauen könnte, das aus dem Mund dieses Mannes kam.

"Das Klima ändert sich ständig", wiederholte er, diesmal mit einem Hauch von Grinsen, bevor er mir sagte, dass die Ergebnisse meines letzten Tests - der dieses übermäßige Bakterienwachstum im Darm bewertet - erneut darauf hinwiesen keine schlüssige Diagnose.