Получение санэпидзаключения на медицинскую деятельность: Получение санитарно-эпидемиологического заключения на медицинскую деятельность

То, что мы сегодня называем «ступенями» науки, со временем развивалось, и они могут отличаться в зависимости от типа проводимого исследования.Однако, как правило, эти шаги включают в себя наблюдение, формирование гипотезы (упомянутый выше «вопрос»), проведение теста и заключение.

Научные исследования обычно начинаются с наблюдения, которое указывает на интересный вопрос. Один известный пример наблюдения, который привел к дальнейшим исследованиям, был сделан шотландским биологом Александром Флемингом в 1920-х годах. После отсутствия в своей лаборатории он вернулся и начал чистить несколько стеклянных пластин, на которых он выращивал определенный вид бактерий.Он заметил странную вещь: одна из пластин была загрязнена плесенью. Любопытно, что область вокруг плесени выглядела свободной от роста бактерий. Его наблюдение показало, что может существовать причинно-следственная связь: плесень или вещество, производимое плесенью, может предотвратить рост бактерий. Наблюдение Флеминга привело к серии научных тестов, которые привели к новым знаниям: пенициллин можно использовать для лечения бактериальных инфекций.

Гипотеза — это предложение или возможное решение, полученное путем наблюдения.В исследовании Александра Флеминга антибиотических свойств плесени его гипотеза могла быть примерно такой: «Если фильтраты определенного типа плесени ввести в бактерии, бактерии погибнут».

Хорошие гипотезы имеют несколько общих качеств. Во-первых, они обычно начинают с уже имеющихся знаний. То есть они не предлагают идей, которые сильно расходятся с нашими общими знаниями о том, как устроен мир. Кроме того, хорошие гипотезы просты и включают единственную проблему и возможное решение.Наконец, хорошие гипотезы можно проверить и «опровергнуть». То есть предлагаемое решение в гипотезе может быть подвергнуто наблюдаемой проверке, и с помощью этой проверки исследователь может доказать ложность гипотезы. Вышеупомянутая гипотеза, касающаяся исследований Флеминга плесени, опровергнута, потому что тест, в котором бактерии росли в присутствии фильтрата плесени, опровергал бы эту гипотезу, если бы она не была правдой.

Многие современные научные исследования включают тест с контрольной и экспериментальной группами.Другие виды исследований можно проводить с помощью моделирования или исследований и анализа данных. Но в этой статье мы обсуждаем экспериментальное тестирование.

Исследователь проводит эксперимент на контрольной группе так же, как и на экспериментальной группе. Единственное отличие состоит в том, что исследователь не подвергает контрольную группу воздействию единственного тестируемого фактора или вмешательства. Этот единственный проверяемый фактор известен как переменная. Контрольная группа существует для обеспечения достоверного сравнения с экспериментальной группой.

Например, в эксперименте по проверке гипотезы Флеминга ученый мог ввести фильтраты плесени в культуры бактерий на стеклянных пластинах. Это будет экспериментальная группа. Контрольная группа будет содержать аналогичные культуры бактерий, но без добавления фильтрата плесени. В противном случае обе группы будут подчиняться точно таким же условиям. Любое различие между двумя группами будет результатом переменной или единственной разницы между ними: внесение фильтрата плесени в бактериальные культуры.

Тщательные наблюдения и запись данных имеют решающее значение на этапе тестирования научного метода. Отсутствие точного измерения, наблюдения и записи может исказить результаты теста.

Последний этап научных методов включает анализ и интерпретацию данных, собранных на этапе тестирования. Это позволяет исследователю сделать вывод на основании полученных данных. Хороший вывод учитывает все собранные данные и отразится на гипотезе, независимо от того, поддерживает ли она гипотезу или нет.

Теперь мы рассмотрим различные аспекты научного метода, который использовали различные новаторы при разработке вакцин.

Эдвард Дженнер, родился в Англии в 1749 году, является одним из самых известных врачей в истории медицины. Дженнер проверил гипотезу о том, что заражение коровьей оспой может защитить человека от заражения оспой. Все вакцины, разработанные со времен Дженнера, являются результатом его работы.

Коровья оспа — необычное заболевание крупного рогатого скота, обычно легкое, которое может передаваться от коровы к человеку через язвы на коровьем вымени.Оспа же, напротив, была смертельной болезнью для людей. Он убил около 30% зараженных. У выживших часто были глубокие ямки на лицах и других частях тела, пораженных болезнью. Оспа была основной причиной слепоты.

Говорят, что Дженнер интересовалась наблюдением доярки. Она сказала ему: «У меня никогда не будет оспы, потому что у меня была коровья оспа. У меня никогда не будет уродливого рябого лица ». И многие другие работники молочной фермы обычно считали, что заражение коровьей оспой защищает их от оспы.

Учитывая, что защитный эффект заражения коровьей оспой был общеизвестен на местном уровне, почему участие Дженнер было важным? Дженнер решил систематически проверить это наблюдение, которое затем станет основой практического применения преимуществ инфекции коровьей оспы.

Дженнер нацарапала какой-то материал из язвы коровьей оспы на руке доярки в руку восьмилетнего Джеймса Фиппса, сына садовника Дженнера. Молодой Фиппс несколько дней чувствовал себя плохо, но полностью выздоровел.

Вскоре Дженнер поцарапал что-то из свежей человеческой язвы от оспы на руке Фиппса, пытаясь заразить его оспой. Однако Фиппс не заболел оспой. Дженнер продолжил проверять свою идею на других людях и опубликовал отчет о своих открытиях.

Теперь мы знаем, что вирус, вызывающий коровью оспу, принадлежит к семейству вирусов Orthopox. К вирусам ортопоксии относятся также вирусы натуральной оспы, вызывающие оспу.

Метод вакцинации Дженнер от оспы стал популярным и со временем распространился по всему миру.Примерно через 150 лет после смерти Дженнера в 1823 году оспа будет давать последний вздох. Всемирная организация здравоохранения в конце концов заявила, что оспа на планете полностью ликвидирована в 1980 году после масштабной программы эпиднадзора и вакцинации.

Объяснение научного метода Дженнера показано ниже:

• Наблюдение: Люди, переболевшие коровьей оспой, не заболевают оспой.
• Гипотеза: Если человек был намеренно заражен коровьей оспой, то он будет защищен от заболевания после целенаправленного заражения оспой.
• Тест: Заразите человека коровьей оспой. Тогда попробуйте заразить человека оспой. (Обратите внимание, что Дженнер не использовал контрольную группу в своем эксперименте.)
• Заключение: Заражение человека коровьей оспой защищает от заражения оспой.

Дженнер повторил свой эксперимент несколько раз и получил те же результаты. Другие ученые поступили так же и получили те же результаты. Дженнер известен тем, что применил научный метод к разработке средств профилактики оспы.

Роберт Кох (1843-1910) был немецким врачом, который помог установить бактериологию как науку. Кох сделал важные открытия в идентификации бактерий, вызывающих сибирскую язву, холеру и туберкулез, в то время, когда понимание микробов только зарождалось.

Кох и его коллега Фридрих Лёффлер разработали метод выявления возбудителя болезни. Сегодня ученые следуют этим основным принципам, которые мы теперь называем постулатами Коха, пытаясь определить причину инфекционного заболевания.Постулаты Коха основаны на тщательных наблюдениях и воспроизводимости.

1. Микроб присутствует в каждом случае заболевания.
2. Микроб можно взять от хозяина и выращивать самостоятельно.
3. Заболевание может быть вызвано введением чистой культуры микроба здоровому экспериментальному хозяину. *
4. Микроб можно выделить и идентифицировать от хозяина, инфицированного на этапе 3.

* Единственным исключением из шага 3 является то, что некоторые люди могут быть инфицированы болезнетворным микробом и не проявлять признаков болезни.Они известны как бессимптомные носители.

В 1930-х годах Перл Кендрик из Министерства здравоохранения Мичигана разработала вакцину от коклюша (коклюша), которая, как она надеялась, будет более эффективной, чем предыдущие вакцины. Важная часть демонстрации эффективности вакцины включала контрольную группу детей, которые не получали вакцину. В то время это было чем-то вроде новшества, но Кендрик знала, что наличие контрольной группы добавит веса ее выводам, если вакцина окажется эффективной.Уровень заболеваемости коклюшем в контрольной группе позволил Кендрик легко продемонстрировать, может ли ее вакцина снизить уровень заболеваемости в экспериментальной группе.

Кендрик отнесла детей к своей экспериментальной группе по коклюшу, если они приходили в клинику для вакцинации от коклюша. Для контрольной группы она произвольно находила детей из списка неиммунизированных детей, который ведется городским отделом здравоохранения. Одним из недостатков, который мы увидели бы сегодня в плане эксперимента Кендрика, было отсутствие рандомизации при отнесении детей к экспериментальной или контрольной группе.Рандомизация — это метод использования одного только случая для отнесения субъектов к контрольной или экспериментальной группе. Исследователи используют рандомизацию, потому что это помогает гарантировать, что различия между двумя группами не повлияют на результат эксперимента. Если бы у Кендрик были рандомизированные распределения, она бы минимизировала различия между вакцинированной группой и группой, которую она просто наблюдала.

Несмотря на этот недостаток, исследование Кендрик помогло установить нормы и ожидания в отношении будущих испытаний вакцины и ясно продемонстрировало эффективность ее вакцины.

Полевые испытания инактивированной полиовирусной вакцины (ИПВ) Джонаса Солка в 1954 году стали еще одной важной вехой в использовании научного метода для тестирования вакцины. В этом испытании было задействовано огромное количество субъектов — всего 1,3 миллиона детей — в самом крупном медицинском полевом испытании, которое когда-либо проводилось.

Испытание Солка было тщательно разработанным двойным слепым рандомизированным экспериментом . Это означало, во-первых, что детей случайным образом распределяли либо в контрольную, либо в экспериментальную группу.«Двойной слепой» означает, что никто — ни ребенок, ни родитель, ни человек, сделавший инъекцию, ни лицо, оценившее состояние здоровья ребенка, — не знают, получил ли конкретный ребенок вакцину от полиомиелита или инъекцию плацебо. (Плацебо — неактивное вещество. В данном случае плацебо представляло собой раствор соленой воды.) Информация о том, получил ли ребенок вакцину или плацебо, была зашифрована цифрами на флаконах, из которых был взят введенный материал, и была связана к записи ребенка.Только после окончания периода наблюдения и регистрации результата — развился ли у ребенка полиомиелит во время периода наблюдения или нет? — обнаруживался экспериментальный или контрольный статус ребенка.

Власти не достигли двойного слепого рандомизированного стандарта на протяжении всего испытания вакцины против полиомиелита. В некоторых общинах официальные лица возражали против использования инъекций плацебо, поэтому детей в контрольной группе просто наблюдали на предмет признаков полиомиелита. Эти группы были известны как наблюдаемые контрольные.Некоторые разработчики исследования беспокоились, что различия между наблюдаемыми контрольными и экспериментальными группами могут повлиять на результат. Например, наблюдаемая контрольная группа включала детей, родители которых не соглашались на вакцинацию. Были ли существенные различия, такие как доход, жилье или возраст родителей, между детьми, родители которых не соглашались, и теми, кто соглашался? И могут ли эти различия повлиять на то, подверглись ли дети уже заражению полиомиелитом и стали ли они невосприимчивыми к нему?

Испытания вакцины Солка успешно показали, что вакцина помогла предотвратить паралитический полиомиелит, и вскоре последовало лицензирование вакцины.Болезнь, которая когда-то парализовала тысячи детей, теперь ликвидирована в Западном полушарии.

История научного метода исследования вакцин привела к сегодняшнему тщательно регулируемому процессу разработки вакцины. С годами стандарты для исследований вакцин становились все более строгими, чтобы контрольные группы и группы вакцины были максимально похожи друг на друга. Принципы контроля, ослепления и рандомизации играют ключевую роль при тестировании вакцин.Для получения дополнительной информации см. Статью «Разработка, тестирование и регулирование вакцин».

Программа открытых коллекций библиотеки Гарвардского университета. Инфекция: исторические взгляды на болезни и эпидемии. Дата обращения 17.01.2018.

Кендрик П., Элдеринг Г. Исследование активной иммунизации против коклюша. Американский журнал гигиены 29: 133-153.

Marks, H.M. Полевые испытания вакцины Солка от полиомиелита в 1954 году. Клинические испытания .2011 Апрель; 8 (2): 224-34. Дата обращения 17.01.2018.

Marks, H.M. Полевые испытания коклюшной вакцины Кендрика-Элдеринга (Фрост). Библиотека Джеймса Линда. 2006. Дата обращения 17.01.2018.

Ошинский, Д. Полиомиелит: американская история. Нью-Йорк: Oxford University Press, 2005.

Сэр Александр Флеминг: вопросы и ответы. Nobelprize.org. Дата обращения 17.01.2018.

Чтобы читать PDF-файлы, загрузите и установите Adobe Reader .

Последнее обновление 17 января 2018

Влияние сельского хозяйства на здоровье человека: физические болезни и болезни

Абстракция

С момента публикации в 1988 г. белой книги «Сельское хозяйство в опасности» в сельском хозяйстве произошли крупные биотехнологические достижения и экономические и социально-культурные потрясения.В то время было признано, что существует острая необходимость в профилактике заболеваний опорно-двигательного аппарата, респираторных заболеваний в сельском хозяйстве, потери слуха, вызванной шумом, и болезней, связанных с пестицидами, а также чрезмерное количество раковых заболеваний, отмеченное в эпидемиологических исследованиях фермеров. В этой статье мы обсудим прогресс, достигнутый в выявлении новых респираторных синдромов, связанных с ограниченным кормлением животных, заболеваниями, связанными с пестицидами, раком, связанным с воздействием сельскохозяйственных культур, и эргономикой в ​​сельском хозяйстве.Основное внимание будет уделено текущему состоянию знаний в этих областях, рекомендациям по дальнейшему совершенствованию методов исследования и потенциальному применению этой информации для улучшения здоровья людей в производственном сельском хозяйстве по всей стране.

Воздействие сельского хозяйства на здоровье человека

Сельскохозяйственный сектор претерпел огромные изменения с момента публикации «Сельское хозяйство в опасности» в 1988 году. В некоторых отношениях произошло улучшение здоровья и безопасности тех, кто работает в сельском хозяйстве, благодаря усовершенствованным технологиям, индивидуальной защите и осознанию опасностей.Создание центров здоровья и безопасности сельского хозяйства NIOSH в результате этих усилий обеспечило сеть для сотрудничества академических исследователей центров здоровья, преподавателей по вопросам безопасности сельского хозяйства и инженеров сельского хозяйства для внедрения междисциплинарного подхода к исследованиям, информационно-пропагандистской работе и обучению. в области здоровья и безопасности сельского хозяйства. Региональные центры надлежащим образом отражают географические различия в условиях и методах ведения сельского хозяйства. Нормативные подходы к улучшению гигиены труда и окружающей среды при ведении сельского хозяйства включают принятие Стандарта защиты рабочих в 1992 году и Закона о защите качества пищевых продуктов в 1996 году, которые касаются исключительно пестицидов.

Однако еще многое предстоит сделать для предотвращения травм и улучшения состояния здоровья работающих в сельском хозяйстве. Даже при консолидации сельскохозяйственных операций и увеличении сложности и размера ферм и других сельскохозяйственных предприятий отсутствует информация о том, сколько людей страдают от их воздействия, особенно долгосрочного воздействия на низком уровне. Большинство производственных операций не подпадают под прямое регулирование OSHA, и в результате медицинское наблюдение, которое происходит в других отраслях, часто не происходит или, в лучшем случае, в сельском хозяйстве происходит спорадически.Система отчетности о профессиональных заболеваниях по-прежнему крайне неадекватна, что делает практически невозможным точное отслеживание тенденций, точное определение числа людей с заболеваниями, являющимися следствием профессиональных воздействий в сельском хозяйстве, и определение долгосрочных неблагоприятных последствий для здоровья от воздействия сельскохозяйственных веществ. У фермеров все чаще встречаются острые и хронические заболевания, включая сердечно-сосудистые и респираторные заболевания, артрит, рак кожи, потерю слуха и ампутации.Другие последствия для здоровья, такие как стресс и неблагоприятные репродуктивные последствия, мало изучены на сельскохозяйственных рабочих местах. (Брэкбилл, Кэмерон, Беренс, 1994). Были запущены три проспективных когортных исследования, которые помогут ответить на некоторые вопросы: исследование здоровья сельского хозяйства в Северной Каролине и Айове, исследование Кеокука в Айове и исследование фермеров Калифорнии (Альванха, Сэндлер, Макмастер, Зам, Макдоннелл, Линч). , Pennybacker, Rothman, Dosemeci, Bond, & Blair 1996).

В этом документе мы описываем прогресс, достигнутый с 1988 года в борьбе с респираторными заболеваниями и респираторными заболеваниями, раком, связанным с воздействием сельскохозяйственных химикатов, болезнями, связанными с пестицидами, и проблемами эргономики.Поскольку другие документы будут касаться сельскохозяйственных травм, психического здоровья и проблем окружающей среды, основное внимание будет уделено профессиональному воздействию, которое может вызвать физические заболевания в результате профессионального воздействия. Мы также порекомендуем будущие меры по улучшению здоровья тех, кто работает в сельском хозяйстве, с упором на производственное сельское хозяйство. Ограниченность места не позволяет полноценно обсуждать затронутые темы.

Медицинские исследования должны учитывать несколько модифицирующих факторов воздействия в сельском хозяйстве, приводящих к физическим заболеваниям, включая возраст и этническую принадлежность рабочей силы, тип товара, методы работы, технический контроль и использование средств индивидуальной защиты.Персонал значительно изменился и сильно варьируется в зависимости от региона. Основные операторы, как правило, европеоидной расы и старше. Наблюдалось небольшое увеличение числа женщин-операторов-главных операторов. Также увеличилось число основных операторов, работающих вне фермы, что добавляет дополнительные проблемы уязвимости (US Census of Agriculture, 1997). Наемными сельскохозяйственными рабочими все чаще становятся молодые мужчины иностранного происхождения. Считается, что сельское хозяйство сейчас находится на низком уровне в сельскохозяйственной рабочей силе, и по мере уменьшения количества ферм будет увеличиваться размер сельскохозяйственной рабочей силы.По данным сельскохозяйственной переписи Министерства сельского хозяйства США 1997 года, средний возраст основных операторов составляет 54,3 года. Старение фермерского населения может привести к повышенной восприимчивости к неблагоприятным последствиям профессионального воздействия на хронические заболевания, включая респираторные и опорно-двигательные. Многие наемные сельскохозяйственные рабочие больше не имеют опыта работы в сельском хозяйстве и используют работу в сельскохозяйственном секторе в качестве работы начального уровня. Существует языковой барьер, который может препятствовать соблюдению информации по технике безопасности на этикетках и обучению надлежащим методам работы.Подрядчики, работающие на ферме, а не владельцы ферм, теперь нанимают большое количество сельскохозяйственных рабочих, что вызывает новые опасения по поводу здоровья и безопасности. Все эти изменения могут повысить опасность для здоровья и безопасности на сельскохозяйственных рабочих местах. Возможно, отличительной чертой сельскохозяйственных воздействий является их огромное разнообразие по типам, а также по дозам и продолжительности. Этнические различия в составе сельскохозяйственных работников усугубляют потенциальную опасность для здоровья.

Респираторные заболевания и воздействия

Эта тема недавно была подробно рассмотрена (Schenker, 1998).Сельское хозяйство связано с потенциальным воздействием широкого спектра респираторных токсинов, многие из которых в концентрациях выше, чем в других отраслях промышленности. Несмотря на низкий уровень курения сигарет, фермеры имеют повышенную распространенность ряда острых и хронических респираторных заболеваний.

Органическая пыль

Самые старые и наиболее хорошо изученные респираторные заболевания в сельском хозяйстве возникают в результате воздействия органической пыли, например, при переработке зерна и при кормлении животных в закрытых помещениях (CAFOs), (e.грамм. помещения для содержания свиней). В животноводстве наблюдается значительный рост плотности поголовья животных с потерей мелких хозяйств и расширением хозяйств, где плотность животных превышает 2000 свиней, что становится обычным явлением. По оценкам, в CAFO работает до 700 000 рабочих, включая владельцев / операторов, членов семей и служащих, в том числе 250 000 в изоляторах для свиней (Von Essen and Donham, 1999). Также значительно увеличилось воздействие органической пыли, биоаэрозолей и токсичных газов.Рабочие крупных свиноводческих хозяйств проводят внутри помещений 40 и более часов в неделю. Было высказано предположение, что длительное пребывание в помещении в течение 2 часов в день в течение 6 или более лет в помещениях для свиней связано с несколькими респираторными заболеваниями, включая синусит, синдром воспаления слизистой оболочки, неиммуногенный бронхоспазм и бронхит (Thorne, Donham , Dosman, Jagielo, Merchant, & Von Essen, 1995). Исследования, связанные с вдыханием свиной пыли и бронхоальвеолярным лаважем, показали увеличение количества нейтрофилов, но не эозинофилов, что указывает на раздражающую реакцию, а не на аллергическую реакцию (Von Essen, Scheppers, Robbins, Donham, 1998).

Появляется все больше свидетельств того, что эндотоксины, компонент органической пыли как от зернохранилищ, так и от CAFO, вносят значительный вклад в респираторные заболевания. Доза-реакция на эндотоксин и ухудшение функции легких была установлена ​​в многочисленных исследованиях (Reynolds, Donham, Whitten, Merchant, Burmeister, & Popendorf, 1996; Donham, Cumro, Reynolds, & Merchant, 2000; Schwartz, Donham, Olenchock, Popendorf). , Van Fossen, Burmeister, & Merchant, 1995; Schwartz, Thorne, Yagla, Burmeister, Olenchock, Watt, & Quinn, 1995; Vogelzang, van der Gulden, Logering, and van Shayck, 1998; Zjeda, Barber, Dosman, Olenchock, McDuffie, Rhodes, & Hurst, 1994).Эндотоксины связаны с высвобождением провоспалительных агентов, включая фактор некроза опухоли, интерлейкины, цитокины и воспалительные клетки (Jagielo, Thorne, Watt, Frees, Quinn, & Schwartz, 1996). С этим связано снижение легочных функций, в первую очередь ОФВ1 и таких симптомов, как стеснение в груди, кашель, одышка и выделение мокроты. Сходные результаты можно увидеть в исследованиях ингаляционных животных, содержащихся в свиней (Von Essen & McCurdy, 1998). Предполагается, что эндотоксин является причиной воспалительной реакции, наблюдаемой при биссинозе, клинические проявления которого аналогичны зерновой лихорадке (Schenker, 1998).

Большинство исследований CAFO было сосредоточено на содержании свиней, но недавние исследования показали аналогичные результаты доза-реакция при птицеводстве. Также было обнаружено, что значительная взаимосвязь доза-реакция возникает при воздействии общей пыли, вдыхаемой пыли, эндотоксина и аммиака и снижении функции легких как при содержании свиней, так и при птицеводстве (Donham, 1995; Reynolds et al. 1996; Donham , 2000). К ним относятся общие концентрации пыли 2.4-2,5 мг / м3, вдыхаемая пыль 0,16-0,23 мг / м3, эндотоксин 640-1000 нг / м3 и аммиак 7-12 частей на миллион. Были сделаны рекомендации по установлению пороговых значений для органической пыли, вдыхаемой пыли и эндотоксинов на основе результатов исследования зависимости доза-реакция. Результаты для аммиака были обнаружены при уровнях значительно ниже установленного ПДК 25 частей на миллион.

«Астматический синдром» — это неаллергическое респираторное заболевание, которое клинически идентично астме, но не связано со стойким воспалением дыхательных путей или гиперреактивностью дыхательных путей.Поскольку ухудшение состояния легких часто можно обнаружить только при перекрестном тестировании, может быть трудно задокументировать это в типичных условиях клиники. Снижение ОФВ1 при перекрестном сдвиге обычно составляет менее 10%, но может составлять 10-15% (Schenker, 1998). Это наиболее часто встречается у рабочих свиноводства, до 10% остро, но также может наблюдаться у рабочих-зерновых (Von Essen and Donham, 1999). Более хроническое заболевание, сходное с биссинозом, включая реакцию в понедельник утром, было выявлено у 11% (Donham, 2000).Хроническая форма неаллергической астмы была выявлена ​​у 25% работников свиноводства (Von Essen and Donham, 1999; Donham, 2000). Неизвестно, каковы долгосрочные респираторные эффекты и приведет ли к конечной стадии необратимого легочного заболевания. Острый бронхит встречается у 70% работников CAFO, а у 25% развивается хронический бронхит (Donham, 2000).

Синдром токсичности органической пыли (ODTS) является обычным явлением и может наблюдаться у 34% работников CAFO (Von Essen and Donham, 1999).Хроническая форма ODTS у рабочих свиней может возникать с хронической усталостью, одышкой и, возможно, легкими инфильтратами в легких (Donham, 2000). Синдром воспаления слизистой оболочки — это комплекс жалоб носа, глаз и горла, который обычно встречается у работников CAFO. Носовые симптомы встречаются у 50% свиней, а синусит — у 25% (Von Essen and Donham, 1999). Классическая аллергическая астма, вызванная антителами IgE и IgG, а также профессиональная астма I типа редко встречается у работников CAFO. Как правило, работники с ранее существовавшей астмой не переносят работы в помещениях для свиней более нескольких месяцев.Эти заболевания и синдромы возникают в результате воздействия множества антигенов и раздражителей, обнаруженных в органической пыли CAFO, включая пыльцу, фекалии животных и насекомых, перхоть животных, споры грибов, бактериальные микроорганизмы, пестициды и антибиотики. Технические средства контроля и средства индивидуальной защиты органов дыхания могут уменьшить симптомы и ослабление легких в результате воздействия. Опрыскивание маслом канолы в помещении для свиней снизило уровни пыли и эндотоксинов, а также уменьшило респираторные эффекты человека (Сентилсельван, Чжан, Досман, Барбер, Холфельд, Киричук, Кормье, Херст и Родес, 1997; Жанг, 1997).Другие меры по снижению уровня пыли включают добавление жира в корм, усиление механической вентиляции, использование влажных методов очистки и автоматическое кормление.

Зерновая пыль также включает сложную смесь органической и неорганической пыли. Многие из тех же симптомов наблюдаются как у хлебных рабочих, так и у рабочих CAFO. Считается, что зерновая пыль сама по себе обладает провоспалительным действием, особенно зерновая сорго (Von Essen, O’Neill, McGranaghan, Robbins, & Rennard, 1995) и соевая пыль.Значительное ежегодное снижение ОФВ1 наблюдалось у рабочих, занятых в зерновых культурах, и это свидетельствует о зависимости от дозы (Jagielo et al., 1996; Dosman, Pahwa, & McDuffie, 1995; Kennedy, Dimich-Ward, & Chan-Yeung, 1995). Зерновое сорго, по-видимому, наиболее сильно связано с респираторными симптомами (Von Essen, Fryzek, Nowakowski, & Wampler, 1999).

К другим опасным факторам воздействия в CAFO относятся бактериальные микробиологические, грибковые организмы и токсичные газы. Основными газами, вызывающими озабоченность, являются аммиак и сероводород (h3S).Аммиак также участвует во многих раздражающих респираторных заболеваниях и может оказывать аддитивное или синергическое действие с эндотоксином. Неясно, какую роль низкий уровень h3S играет в респираторных заболеваниях. При более низких концентрациях он вызывает раздражение дыхательных путей, а при более высоких концентрациях — потенциально смертельное удушающее средство.

Рекомендации для дальнейших исследований

Медицинское наблюдение за работниками CAFO по-прежнему отсутствует.Похоже, что это та область, где в будущем может увеличиться количество сельскохозяйственных рабочих. Улучшение медицинского наблюдения с базовой спирометрией и постоянным скринингом на респираторные заболевания имеет важное значение для снижения высокого уровня заболеваемости респираторными заболеваниями. Требуются дальнейшие исследования причин и профилактики раздражающей хронической астмы и астматоподобного синдрома, хронического ODTS и необратимых состояний легких в конечной стадии. В проспективных исследованиях, определяющих зависимость доза-реакция между респираторными заболеваниями и легочными измерениями, а также измерение общей и вдыхаемой пыли, эндотоксинов, аммиака и других газов, связанных с CAFO, требуется большее количество участников.

Рекомендации по установлению пределов воздействия органической пыли, эндотоксинов и микробов. Есть также свидетельства того, что пределы воздействия аммиака не являются защитными и должны быть уменьшены. Как минимум, проспективные пилотные исследования должны сравнивать учреждения на рекомендованных уровнях с контрольными. Следует активно добиваться и поощрять пределы воздействия (RLV или TLV) в качестве первого шага к разработке нормативных пределов.

Неорганическая пыль

Недавние исследования выявили неблагоприятные респираторные эффекты воздействия неорганической пыли на сельскохозяйственных рабочих местах (Schenker, 2000; Pinkerton, Green, Saiki, Vallyathan, Plopper, Gopal, Hung, Bahne, Lin, Menache, & Schenker, 2000).Это особенно опасно в регионах с засушливым климатом, таких как Калифорния и Юго-Запад. Неорганическая пыль поступает в основном из компонентов почвы, среди которых преобладают силикаты, но могут быть и значительные концентрации кристаллического кремнезема (Nieuwenhuijsen and Schenker, 1999). Воздействие на сельскохозяйственных рабочих неорганической пыли, которая часто смешивается с органической пылью и другими компонентами, может привести к образованию пятен, узелков и интерстициального фиброза (Schenker, 2000). Распространенность и естественная история этого расстройства среди сельскохозяйственных рабочих неизвестны.

Другие респираторные заболевания

Фермерский гиперчувствительный пневмонит (FHP), ранее называвшийся болезнью легких фермера (Schenker, 1998), был предметом ограниченных недавних исследований. Изменения в методах кормления и подстилки, а также уменьшение количества традиционных бункеров, возможно, привели к снижению заболеваемости ЗПБ. Недавно были опубликованы текущие рекомендации и руководства по диагностике СГП (Schenker, 1998; Richerson, Bernstein, Fink, Hunninghake, Novey, Reed, Salvaggio, Schuyler, Schwartz, & Stechschulte, 1989).Было показано, что адекватная личная защита органов дыхания защищает от повторяющихся приступов ЗППП. Курение связано с меньшей распространенностью ЗППП, но курение может привести к более коварному развитию хронической ЗППП (Ohtsuka, Munukata, Tanimura, Ukita, & Kusaka, 1995). . Эмфизема также была определена как важный результат хронической СГП (Schenker, 1998; Erkinjuntti-Pekkanen, Rytkonen, Kokkarinen, Tunianen, Rartanen, & Terho, 1998).

Засушливые условия связаны с повышенным содержанием нитратов в кукурузе и, как следствие, повышенным содержанием оксидов азота в силосе.«Мешки для серебра» чаще рассматриваются как способ хранения силоса и сенажа. При открытии пакетов также могут быть токсичные уровни оксидов азота, которые находятся в пределах диапазона, непосредственно опасного для жизни и здоровья (IDLH), что приводит к болезни заполнителей силосов (Pavelchuk, Church, Roerig, London, Welles, Casey, 1999). .

Рекомендации

Следует продолжить усилия по снижению образования органической пыли и воздействия чрезмерного роста термофильных организмов.Постоянный мониторинг развития ХОБЛ у людей должен быть частью текущих исследований. Дальнейшая оценка защиты органов дыхания N-95 вместо респираторов с более высокими факторами защиты, таких как шлемы с респираторами с очистителем воздуха с электроприводом, чтобы определить, являются ли они безопасным и экономически эффективным методом предотвращения прогрессирования FHP при продолжающемся сельскохозяйственном воздействии.

Необходимо соблюдать меры предосторожности в условиях сухого выращивания, даже если нет доступа в ограниченное пространство, такое как обычный силос.Необходимы исследования долгосрочного воздействия неорганической или смешанной сельскохозяйственной пыли. Следует избегать открывания мешков с агентами и контролировать NO2 в течение первых двух недель наполнения мешков с агентами, как это рекомендуется для силосов.

Раки, ассоциированные с сельским хозяйством

Фермеры снизили количество раковых заболеваний, связанных с употреблением табака и алкоголя (Blair and Zahm, 1995; Cerhan, Cantor, Williamson, Lynch, Torner, & Burmeister, 1998). Тем не менее, согласно эпидемиологическим исследованиям, многие виды рака были связаны с сельским хозяйством, но результаты противоречивы, и нет единого мнения о причинно-следственной связи.Метаанализ раковых заболеваний и сельскохозяйственных ассоциаций показал, что только рак губ был повышен (Acquavella, Olsen, Colde, Ireland, Kaneene, Schuman, & Holden, 1998; Brownson, Reif, Chang, Davis, 1989; Zahm, Ward, & Blair. , 1997), а другой метаанализ обнаружил значительную связь множественной миеломы и фермерства у мужчин и женщин (Kruder and Mutgi, 1997). Другие виды рака, демонстрирующие противоречивую связь с сельским хозяйством, включают неходжкинскую лимфому (НХЛ), простату, кожу, меланому, головной мозг, саркому мягких тканей (Brownson et al., 1989; Blair and Zahm 1995; Cerhan et al. 1998; Худер, Шауб и Келлер-Бирн, 1998; Моррисон, Савиц, Семенцив, Хулка, Мао, Морисон и Вигл, 1993). Некоторые виды рака были связаны с конкретным воздействием, и их количество может увеличиваться в подгруппах сельскохозяйственных рабочих. НХЛ и гербициды на основе феноксиуксусной кислоты (например, 2,4 D) продемонстрировали наиболее сильную связь (Blair and Zahm, 1995), но результаты не подтвердились (Asp, Riihimaki, Hernberg, Pukhala, 1994; Perry and Layde, 1998). Повышенный OR наблюдался в одном исследовании для лейкемии и дихлофоса, фамфура и природного пиретрина, но не значительного увеличения при применении гербицидов (Brown, Blair, Gibson, Everett, Cantor, Schumann, Burmeister, Van Lier & Dick, 1990).В последнее время высказывались опасения по поводу эндокринных нарушений и рака. Хлорорганические соединения являются слабыми эндокринными разрушителями, но связь ДДЭ и ПХБ с раком груди постоянно не наблюдалась (Hunter, Hankinson, Laden, Colditz, Manson, Willett, Speizer, & Wolff, 1997; Krieger, Wolff, Hiatt, Rivera, Vogelman, & Orentreich, 1994; Van’t Veer, Loffezzo, Martin-Morena, Guallar, Gomez-Aracena, Kardinaal, Kohlmeier, Martin, Strain, Tham, van Zooen, Baumann, Huttunen, & Kok, 1997).

Недавние исследования поднимают вопросы о других видах рака, но необходимы дополнительные исследования, чтобы установить причинно-следственную связь. Опухоли головного мозга у детей были связаны с контактом матери со свиньями и лошадьми во время беременности, работой на животноводческой ферме и проживанием ребенка на ферме более одного года, начиная с возраста младше 6 месяцев (Холли, Браччи, Мюллер и Престин-Мартин. , 1998). Атразин — наиболее широко используемый гербицид в Соединенных Штатах. Нет доказательств повышенного риска рака толстой кишки, саркомы мягких тканей, болезни Ходжкина, множественной миеломы или лейкемии (Neuberger, 1995).Другое исследование не обнаружило связи атразина и рака яичников. (Стамп, Хопенхайн-Рич и Браунинг, 2000).

Рекомендации

Метаанализ страдает неоднородностью исследований, типом фермерского хозяйства, географическим районом, периодом времени и ограничениями в оценке воздействия (Acquavella et al. 1998). Фермеры и сельскохозяйственные рабочие подвергаются многочисленным опасным воздействиям, включая пестициды, удобрения, краски, растворители, сварочный дым, пыль, инфекционные микроорганизмы и эндотоксины.В основном исследования проводились на белых фермерах и, в гораздо меньшей степени, на их супругах. Было проведено очень мало исследований наемных сельскохозяйственных рабочих, которые могут иметь большее влияние (Blair and Zahm, 1995). В центре внимания различных исследований обычно находились фермеры, занимающиеся растениеводством, которые подвергаются воздействию каждого пестицида всего несколько раз в год (Kruder and Mutgi, 1997). Потребности в исследованиях включают больше информации об инертных ингредиентах. Необходимы исследования, ориентированные на сельскохозяйственных рабочих, которые более интенсивно подвергаются воздействию пестицидов, таких как небольшие рабочие, работающие с овощами и фруктами.Необходимы разработка улучшенных биомаркеров и более широкое использование биологического мониторинга для установления зависимости «доза-реакция». Повышенная однородность исследований и стандартизация конечных точек также повысят надежность исследований.

Заболевания, не связанные с раком, связанные с пестицидами

Уровень смертности от пестицидов в США неуклонно снижается каждый год (Litovitz, Klein-Schwartz, Caravati, Youness, Crouch, & Lee, 1999; Blondell, 1997; Caldwell, Barker, Schuman, and Simpson, 1997; Klein-Schwartz, Смит и Гордон, 1997).Число госпитализаций и острых отравлений сократилось благодаря улучшенному образованию работников, лучшей технологии применения и методов смешивания, составам, лучшей маркировке и регулированию, большему количеству IPM и более строгой регистрации, включая отмену регистрации наиболее токсичных агентов (Schuman and Simpson, 1997; Woodruff , Кайл и Бойс, 1994). Существуют значительные случаи незарегистрированного воздействия, при этом до 29-44% фермеров сообщают о кожном или респираторном воздействии с сопутствующими симптомами (Perry and Layde, 1998; Reynolds, Merchant, Stromquist, Burmeister, Taylor, Lewis, & Kelly, 1998).Личная защитная одежда с использованием пестицидов реже используется фермерами, которые не имеют лицензии на внесение пестицидов, даже несмотря на то, что лицензированные аппликаторы обычно не используют соответствующую защиту (Garry, Kelly, Sprafka, Griffith, Hansen, McMullen, Richness, & Burroughs, 1995; Lexau и Heins, 1994; Mandel, Carr, Hillmer, Leonard, Halberg, Sanderson, & Mandel, 1996). Кожные реакции обычно являются наиболее частой побочной реакцией (O’Malley, 1997).

Симптомы воздействия пестицидов включают головную боль, раздражение кожи, раздражение глаз и усталость.Симптомы наблюдались у более чем половины частных лиц, применяющих аппликации, с высоким уровнем воздействия пестицидов. Из них только половина обращалась за медицинской помощью к врачу (Alavanja et al. 2000). Респираторные и гриппоподобные симптомы были связаны с воздействием пестицидов у фермеров Айовы при применении инсектицидов для домашнего скота, а также при воздействии на них рук или рук (Sprince, Lewis, Whitten, Reynolds и Zwerling, 2000).

В последнее время возникла обеспокоенность по поводу хронического воздействия пестицидов и неблагоприятных репродуктивных эффектов.Выкидыши были связаны с тиокарбаматами, карбарилом, неклассифицированными пестицидами и химической активностью, а также с преждевременными родами при смешивании или применении садовых гербицидов (Savitz, Arbuckle, Kaczor, and Curtis, 1997). Не было четкой или последовательной связи с воздействием пестицидов и временем наступления беременности (Curtis, Savitz, Weinberg, and Arbuckle, 1999). Однако женщины, работающие в отраслях, связанных с сельским хозяйством, и женщины, проживающие на фермах, были связаны с бесплодием (Fuortes, Clark, Kirchner, & Smith, 1997).

Некоторые пестициды, являющиеся токсичными веществами для мужской репродуктивной системы, больше не зарегистрированы в США, включая кепон, дибромхлорпропан (DBCP) и дибромид этилена (Sever, Arbuckle, and Sweeney, 1997). Экологическое исследование выявило повышенную распространенность врожденных пороков развития у детей, применяющих пестициды, в районе Миннесоты с наибольшим применением фунгицидов и хлорфенокси. Результаты включали более выраженный эффект у младенцев, зачатых весной, увеличение соотношения мужчин и женщин и связь с трифлуралином и 2,4-D, но не с атразином (Garry, Schreinmachers, Harkins, & Griffin, 1996).Крипторхизм значительно увеличился у потомков мужского пола от матерей, занятых в садоводстве, включая рабочих теплиц, садов и питомников (Weedner, Moller, Jensen, and Skekkebek, 1996). К другим дефектам развития, связанным с использованием пестицидов, относятся орально-лицевые расщелины (Nurminen, 1995) и дефекты сокращения конечностей, связанные с аномалиями других систем органов (Lin, Marshall, & Davidson, 1994). Как и в случае с большинством этих исследований, эти экологические результаты требуют дальнейших исследований, прежде чем можно будет сделать этиологические выводы.

Острые проявления отравлений фосфорорганическими соединениями хорошо описаны, включая полинейропатию, индуцированную фосфорорганическими соединениями (OPIDP), и промежуточный синдром. Роль смесей пестицидов может быть важным вопросом, поскольку невропатия может быть вызвана у животных при дозе, меньшей, чем невропатическая, при введении в определенном порядке (Kiefer and Mahurin, 1997). Сообщалось о постоянном неврологическом дефиците как о последствиях отравления фосфорорганическими пестицидами, включая нейропсихиатрические эффекты, периферическую невропатию, низкие результаты психоневрологического тестирования и множественную химическую чувствительность (Meggs and Langley, 1997).Предполагается, что зависимость доза-ответ, поскольку серьезность эффектов увеличивается с более серьезными отравлениями, измеряемыми продолжительностью госпитализации, потерянными рабочими днями и снижением холинэстеразы (Steenland, Jenkins, Ames, O’Malley, Chrislip, & Kurso, 1994; Розенсток, Кейфер, Даниелл, МакКоннелл и Клейпул, 1991). Хроническое воздействие также демонстрирует тонкие нейропсихиатрические данные, такие как более низкое время реакции доминирующей руки в группе с более высоким воздействием ОП (Fiedler, Kipen, Kelly-McNeil, and Fenske, 1997).Подгруппа из девяти аппликаторов имела клинические доказательства периферической невропатической дисфункции из 90 аппликаторов с повышенной чувствительностью к вибрации (Horowitz, Stark, Marshall, & Mauer, 1999). В других исследованиях поднимался вопрос о болезни Паркинсона и воздействии пестицидов (Battlefield, Valanis, Spencer, Lindeman и Nutt, 1993; Fleming, Mann, and Bean, 1994).

Рекомендации

Важная проблема, которую еще предстоит решить, — это установление причинно-следственных связей и зависимости «доза-реакция» между хроническими заболеваниями и воздействием пестицидов.Разработка улучшенных биомаркеров хлорорганических пестицидов и метаболитов, таких как ДДЭ и ДДТ, поможет улучшить это, но короткий период полураспада биомаркеров OP ограничивает их полезность. Целенаправленно следует подвергать группы, наиболее подверженные воздействию пестицидов, наемных сельскохозяйственных рабочих, особенно тех, кто занимается овощеводством и фруктами. Важным вопросом является точная оценка острой и хронической депрессии холинэстеразы. В настоящее время существует трудность сравнения данных из одной клинической лаборатории с другой, переменных единиц отчетности и диапазона нормальных значений, а также различных методов анализа.Wilson et al (1997) призвали к стандартизации ферментных анализов Американской коллегией патологов, разработке стандартизированных условий отбора проб и хранения для поддержания активности и снижения реактивности, а также последовательного использования портативных недорогих полевых тестов для мониторинга холинэстераз. (Уилсон, Сэнборн, О’Мэлли, Хенерсон и Билтилли, 1997). Дальнейшие исследования эндокринного разрушающего действия пестицидов являются чрезвычайно важной областью. Перспективные исследования, такие как «Исследование здоровья сельскохозяйственных животных» и обзор пестицидов в соответствии с Законом о защите качества пищевых продуктов, помогут решить эту проблему.Улучшенное медицинское наблюдение и отчетность о заболеваниях, связанных с пестицидами, будут важны для дальнейшего описания эпидемиологии болезней, связанных с пестицидами. Показаны общенациональные усилия по улучшению и стандартизации медицинского надзора за лицами, применяющими пестициды, и другими лицами, регулярно подвергающимися воздействию пестицидов, а также по отчетности о заболеваниях, связанных с пестицидами.

Проблемы с эргономикой

Сельское хозяйство и другая производственная сельскохозяйственная деятельность признается тяжелым физическим трудом.Заболевания опорно-двигательного аппарата (МСД) распространены в производственном сельском хозяйстве и могут увеличиваться по мере увеличения трудоемкости сельскохозяйственных работ за последние 20 лет (Villarejo and Baron, 1999). Хроническая боль в спине была выявлена ​​у 26% фермеров и владельцев ранчо в ходе одного исследования и усиливалась с возрастом и количеством лет работы (Xiang, Stallones, and Keefe, 1999). 71% производителей свиней сообщают о хронической боли в спине (Von Essen and McCurdy, 1998). Недавно принятый OSHA стандарт эргономической программы 29 CFR 1910.900 не будет применяться к производственному сельскому хозяйству и выращиванию питомников, но повлияет на другие отрасли, связанные с сельским хозяйством, включая пищевую промышленность, ландшафтный дизайн, а также услуги по обслуживанию газонов и огородов. Артрит тазобедренных и коленных суставов был связан с молочным животноводством и вождением тракторов (май, 1998 г.). Исследования сбора фруктов в саду выявили факторы эргономического стресса, такие как работа с поднятыми руками, повторяющиеся принудительные подъемы и давление на плечи ремнями мешков с фруктами (Fulmer, Punnett, Slingerland, & Earle-Richardson, 2000).Оценка детских садов в Калифорнии выявила 49% травм, вызванных растяжениями и растяжениями, при этом 46% из них затрагивают спину (Meyers, Bloomberg, Faucett, Janowitz, & Miles, 1995). Выявленные эргономические факторы стресса включают в себя сильные нагрузки, защемление, наклоны, длительные статические позы, неудобные положения, постоянное сгибание и скручивание в пояснице при работе с чрезмерным или асимметричным весом (Meyers, Miles, Faucett, Janowitz, Tejeda, & Kubashimi, 1997). Трудно применять стандартные меры по эргономике во всех сельскохозяйственных отраслях, поскольку сельскохозяйственные операции связаны с различными обязанностями в разных местах (Meyers et al.1995).

Исследования работников питомников послужили образцом для эргономической оценки и вмешательства. Некоторые из вмешательств включают использование ручек на горшках для уменьшения зажима, автоматические мойки, добавление тележек для поддонов и гусеницы и подъем погрузочных рамп для уменьшения принудительного повторяющегося подъема и небольших горшков для уменьшения веса. Другие меры включают разработку более легкого оборудования, более гибкой защитной одежды, новых инструментов и подъемных кроватей (Meyers et al. 1995).Для других товаров рекомендуются исследования и меры по эргономике. Цель состоит в том, чтобы разработать простые решения, недорогие в производстве и применении.

Другие проблемы со здоровьем

Многочисленные исследования показали, что потеря слуха поражает более 50% фермерского населения (Беккет, Чемберлен, Холлман, Мэй, Хван, Гомес, Эберли, Кокс и Старк, 2000; Лексау и Хайнс, 1994; Май, 1998). Уровни шума повышаются при среднем уровне шума тракторов, вакуумных насосов, зоны разгрузки корма выше стандарта OSHA для требований защиты органов слуха (Marvel, Pratt, Marvel, Regan, & May, 1991; Holt, Broste, and Hansen, 1993).Кабины тракторов и другое оборудование значительно снизили уровень шума, но значительное воздействие все еще имеет место. Рекомендуется более широкое использование средств индивидуальной защиты органов слуха, а также усовершенствованные методы снижения шума, которые можно экономично применять на всех сельскохозяйственных работах.

Проблемы со здоровьем наемных сельскохозяйственных рабочих (включая мигрантов и сезонных рабочих) остаются важной проблемой (Mobed, Gold, & Schenker, 1992). M. tuberculosis, как латентная инфекция туберкулеза, так и заболевание туберкулезом, увеличивается среди рабочих-мигрантов, преимущественно среди мексиканских и центральноамериканских рабочих, и является самым высоким в приграничных сообществах США и Мексики (Lobala and Cegielski, 2001).Показатели распространенности значительно выше, чем в США. Рекомендации включают улучшение эпиднадзора, диагностики и лечения, а также обеспечение завершения лечения для уменьшения штаммов M. tuberculosis с множественной лекарственной устойчивостью.

Есть много других проблем со здоровьем, которые не были рассмотрены в этой статье, включая дерматит и другие зоонозные инфекции. Подробно обсуждаемые темы были выбраны из-за направленности текущих исследований и их потенциала, чтобы они больше всего пострадали от изменений, происходящих в сельском хозяйстве.Достижения в области биотехнологии, генетически модифицированных организмов (ГМО), новых агрохимикатов и развития рабочей силы будут продолжать оказывать влияние на здоровье человека в сельском хозяйстве, и их необходимо учитывать в будущих исследованиях.

Список литературы

Acquavella, J., Olsen, G., Colde, P., Ireland, B., Kaneene, J., Schuman, S., & Holden, L. (1998). Рак у фермеров: метаанализ. Анналы эпидемиологии, 8, 64-74.

Альваная, М.К., Сэндлер, Д.П., Макмастер, С.Б., Зам, С.Х., МакДоннелл, Си-Джей, Линч, К.Ф., Пеннибакер, М., Ротман, Н., Досемечи, М., Бонд, А.Э., и Блэр, А. (1996) . Исследование здоровья в сельском хозяйстве. Перспективы гигиены окружающей среды, 104 (4): 362-69.

Асп, С., Риихимаки, В., Хернберг, С., Пухала, Ф. (1994). Смертность и заболеваемость раком в Финляндии при применении финских аппликаторов хлорфеноксигербицидов: 18-летнее наблюдение. Американский журнал промышленной медицины, 243-53.

Battlefield, P.Г., Валанис, Б.Г., Спенсер, П.С., Линдеман, К.А., & Натт, С.Г. (1993). Экологические предшественники болезни Паркинсона с началом у молодых. Неврология, 43, 1150-58.

Беккет, У.С., Чемберлен, Д., Холлман, Э, Мэй, Дж., Хван, С., Гомес, М., Эберли, С., Кокс, К., и Старк, А. (2000). Сохранение слуха у фермеров: распределение источников профессиональных и экологических факторов, способствующих потере слуха. Журнал профессиональной и экологической медицины, 42 (8): 806-13.

Blair, A., & Zahm S.H. (1995). Воздействие на сельское хозяйство и рак. Перспективы гигиены окружающей среды, 103 (приложение 8): 205-08.

Blair, A., & Zahm, S.H. (1995). Эпидемиологические исследования рака среди сельскохозяйственных популяций. В H.H. McDuffie, J.A. Досман, К. Семчук, С.А.Оленчок, А.Сентилсельван (ред.). Здоровье и безопасность в сельском хозяйстве (стр. 111-18). Бока-Ратон, Флорида: CRC Льюис.

Блонделл, Дж.(1997). Эпидемиология отравлений пестицидами в США с особым упором на профессиональные сферы. Медицина труда: современные обзоры, 12 (2): 209-19.

Brackbill, R.M., Cameron, L.L., & Behrens, V. (1994). Распространенность хронических заболеваний и нарушений среди фермеров США, 1986–1990. Американский журнал эпидемиологии, 139, 1055-65.

Браун, Л.М., Блэр, А., Гибсон, Р., Эверетт, Г.Д., Кантор, К.П., Шуман, Л.М., Бурмейстер, Л.Ф., Ван Лиер, С.Ф., и Дик, Ф. (1990). Воздействие пестицидов и другие сельскохозяйственные факторы риска лейкемии среди мужчин в Айове и Миннесоте. Исследования рака, 50, 685-91.

Браунсон, Р.С., Рейф, Дж. С., Чанг, Дж. К., и Дэвис, Дж. Р. (1989). Риск рака среди фермеров Миссури. Рак, 64, 2381-86.

Caldwell, S.T .; Barker, M .; Schuman, S.H .; Симпсон, У. Младший (1997). Снижение числа госпитализированных отравлений пестицидами в Южной Каролине, 1992–1996 годы.Журнал — Медицинская ассоциация Южной Каролины, 93 (12): 448-52.

Cerhan, J.R., Cantor, K.P., Williamson, K., Lynch, C.F., Torner, J.C., & Burmeister, L.F. (1998). Смертность от рака среди фермеров Айовы: последние результаты, временные тенденции и факторы образа жизни. Причины рака и борьба с ними, 9, 311-19.

Curtis, K.M., Savitz, D.A., Weinberg, C.R., & Arbuckle, T. (1999). Влияние воздействия пестицидов на срок до беременности. Эпидемиология, 10, 112-17.

Donham, K.J. (1995). Опасности для здоровья производителей свинины в животноводческих помещениях. В H.H. McDuffie, J.A. Досман, К. Семчук, С.А.Оленчок, А.Сентилсельван (ред.). Здоровье и безопасность в сельском хозяйстве: рабочее место, окружающая среда, устойчивость, (стр. 43–38). Бока-Ратон, Флорида: CRC Льюис.

Донхэм К.Дж. (2000). Концентрация свиноводства: влияние на здоровье, продуктивность, здоровье человека и окружающую среду свиней. Ветеринарные клиники Северной Америки: Практика пищевых животных, 16 (3): 559-97.

Donham, K.J., Cumro, D., Reynolds, S.J., & Merchant, J.A. (2000). Зависимость «доза-реакция» между воздействием профессиональных аэрозолей и снижением функции легких в разные смены у птицеводов: рекомендации по предельным значениям воздействия. Журнал профессиональной и экологической медицины, 42 (3): 260-69.

Dosman, J.A., Pahwa, P., & McDuffie, H.H. (1995). Продольный анализ данных о функции легких у канадских рабочих элеватора.В H.H. McDuffie, J.A. Досман, К. Семчук, С.А. Оленчок и А. Сентилсельван (ред.), Здоровье и безопасность в сельском хозяйстве, (стр. 27-29). Бока-Ратон, Флорида: CRC Льюис.

Эркинджунтти-Пекканен, Р., Ритконен, Х., Коккаринен, Й.И., Тунианен, Х.О., Рартанен, К., & Терхо, Э.О. (1998). Долгосрочный риск эмфиземы у пациентов с легкими фермера и у фермеров из контрольной группы. Американский журнал респираторной медицины и реанимации, 158, 1662-65.

Фидлер, Н., Кипен, Х., Келли-МакНил, К., и Фенске, Р. (1997). Длительный прием органофосфатов и нейропсихологические показатели. Американский журнал промышленной медицины, 32, 487-96.

Флеминг, Л.Э., Манн, Дж. Б., и Бин, Дж. (1994). Болезнь Паркинсона и уровни хлорорганических пестицидов в мозге. Анналы неврологии, 36, 100-103.

Фулмер, С., Паннетт, Л., Слингерленд, Т., и Эрл-Ричардсон, Г. (2000). Эргономичные экспозиции при сборе фруктов в саду.Доклад, представленный на конференции «Безопасность и здоровье сельского хозяйства в новом веке». Куперстаун, штат Нью-Йорк.

Fuortes, L. Clark, M.K., Kirchner, M.L., & Smith, E.M. (1997). Связь между женским бесплодием и историей сельскохозяйственных работ. Американский журнал промышленной медицины, 31 (4): 445-51.

Гарри В.Ф., Келли Дж. Т., Спрафка Дж. М., Гриффит Дж., Хансен Дж. Дж., Макмаллен К. П., Ричнесс М. Х. и Берроуз Б. (1995). Обзор состояния здоровья и характеристики использования пестицидов среди лиц, применяющих пестициды, в Миннесоте.В H.H. McDuffie, J.A. Досман, К. Семчук, С. А. Оленчок и А. Сентилсельван (редакторы), Здоровье и безопасность в сельском хозяйстве, (стр. 229–36). Бока-Ратон, Флорида: CRC Льюис.

Гарри В.Ф., Шрейнемахерс Д., Харкинс М.Э. и Гриффит Дж. (1996). Аппликаторы пестицидов; биоциды и врожденные дефекты в сельской Миннесоте. Перспективы гигиены окружающей среды, 104 (4): 394-99.

Холли, Э.А., Браччи, П.М., Мюллер, Б.А., и Престон-Мартин, П. (1998).Воздействие на фермы и животных и опухоли головного мозга у детей: результаты исследования опухолей мозга у детей Западного побережья США. Эпидемиология рака, биомаркеры и профилактика, 7, 797-802.

Holt, J.J., Broste, S.K., & Hansen, D.A. (1993). Уровень шума в сельской местности. Ларингоскоп, 103, 258-62.

Horowitz, S.H., Stark, A., Marshall, E., & Mauer, M.P. (1999). Мультимодальная оценка функции периферических нервов в аппликаторах фосфорорганических пестицидов.Журнал профессиональной и экологической медицины, 41 (5): 405-08.

Хантер, Д.Дж., Ханкинсон, С.Е., Ладен, Ф., Колдиц, Г.А., Мэнсон, Дж. Э., Уиллетт, У. (1997). Уровни хлорорганических соединений в плазме и риск рака груди. Медицинский журнал Новой Англии, 337, 1253-58.

Jagielo, P.J., Thorne, P.S., Watt, J.L., Frees, K.L., Quinn, T.J., & Schwartz, D.A. (1996). Ингаляции с зерновой пылью и эндотоксинами вызывают аналогичные воспалительные реакции у здоровых людей.Сундук, 110 (1): 2643-70.

Кеннеди, С.М., Димич-Уорд, Х., и Чан-Юнг, М. (1995). Связь между воздействием зерновой пыли и продольными изменениями легочной функции. В H.H. McDuffie, J.A. Досман, К. Семчук, С.А.Оленчок, А.Сентилсельван (ред.). Здоровье и безопасность в сельском хозяйстве, (стр. 13-18). Бока-Ратон, Флорида: CRC Льюис.

Худер, С.А., Шауб, Э.А., и Келлер-Бирн, Дж. Э. (1998). Мета-анализ неходжкинской лимфомы и земледелия.Скандинавский журнал труда и гигиены окружающей среды, 24 (4): 255-61.

Kiefer, M.C., & Mahurin, R.C. (1997). Хронические неврологические эффекты передозировки пестицидов. Медицина труда: современные обзоры, 12 (2): 291-304.

Кляйн-Шварц, В., Смит, Э., и Гордон, С. (1997). Отравления химическими веществами в сельском хозяйстве и садоводстве: смертность и заболеваемость в США. Анналы неотложной медицины, 29, 232-38.

Кригер, Н., Вольф, М.С., Хиатт, Р.А., Ривера, М., Фогельман, Дж., И Орентрайх, Н. (1994). Рак груди и хлорорганические соединения: проспективное исследование сыворотки среди белых, черных и азиатских женщин. Журнал Национального института рака, 86 (8): 589-99.

Kruder, S.A., & Mutgi, A.B. (1997). Мета-анализ множественной миеломы и земледелия. Американский журнал промышленной медицины, 32, 510-16.

Lexau, C., & Heims, J. (1994). Отчет об исследовании здоровья фермеров Миннесоты.Департамент здравоохранения. Миннеаполис, Миннесота.

Лин, С., Маршалл, Э.Г., и Дэвидсон, Г.К. (1994). Возможное воздействие пестицидов на родителей и дефекты сокращения конечностей. Скандинавский журнал труда и гигиены окружающей среды, 20, 166-79.

Литовиц, Т.Л., Кляйн-Шварц, В., Каравати, Э.М., Юнесс, Дж., Крауч, Б., и Ли, С. (1999). Годовой отчет Американской ассоциации центров по контролю за токсическими веществами за 1998 год.Американский журнал экстренной медицины, 17 (5): 435-87.

Лобала, М. И Цегельски, J.P. (2001). Профилактика и борьба с туберкулезом на границе США и Мексики. MMWR, 50 (RR1): 1-27.

McCurdy, S.A., Arretz, D.S., & Bates, R.O. (1997). Реактивность туберкулина у латиноамериканских сельскохозяйственных рабочих-мигрантов из Калифорнии. Американский журнал промышленной медицины, 33, 1240-6.

Мандель, Дж. Х., Карр, В. П., Хиллмер, Т., Леонард П.Р., Халберг Дж.У., Сандерсон В.Т. и Мандель Дж. (1996). Факторы, связанные с безопасным использованием сельскохозяйственных пестицидов в Миннесоте. Журнал сельского здоровья, 12 (приложение 4): 301-10.

Марвел, М.Э., Пратт, Д.С., Марвел, Л.Х., Риган, М., и Мэй, Дж. Дж. (1991). Профессиональная потеря слуха у молочных ферм Нью-Йорка. Американский журнал промышленной медицины, 20, 517-33.

Мэй, Дж. (1998). Проблемы профессионального здоровья фермеров Нью-Йорка.Представлено на Американской конференции по гигиене труда. Бостон, Массачусетс.

Меггс, У.Дж. и Лангели, Р.Л. (1997). Химические опасности сельского хозяйства. В R.L. Langley, R.L. McLymore, W.J. Meggs и G.R. Роберсон. (Ред.) Безопасность и здоровье в сельском, лесном и рыбном хозяйстве (стр. 249-66). Правительственные институты: Роквилл, Мэриленд.

Мейерс, Дж., Блумберг, Л., Фосетт, Дж., Яновиц, И., и Майлз, Дж. А. (1995). Использование эргономики в профилактике кумулятивных травм опорно-двигательного аппарата в сельском хозяйстве: учимся на чужих ошибках.Журнал агромедицины, 2 (3): 11-24.

Мейерс, Дж. М., Майлз, Дж. А., Фосетт, Дж., Яновиц, И., Техеда, Д., и Кубашими, Дж. (1997). Эргономика в сельском хозяйстве: установление приоритетов на рабочем месте в питомниководстве. Журнал Американской ассоциации промышленной гигиены, 58, 121–26.

Мобед, К., Голд, Э., Шенкер, М. (1992). Проблемы профессионального здоровья мигрантов и сезонных сельскохозяйственных рабочих. Западный медицинский журнал. 157: 367-373.

Моррисон, Х., Савиц, Д., Семенцив, Р., Хулка, Б., Мао, Ю., Морисон, Д., и Вигл, Д. (1993). Сельское хозяйство и смертность от рака простаты. Американский журнал эпидемиологии, 137, 270-80.

Neuberger, J.S. (1995). Воздействие атразиновых и / или триазиновых гербицидов и рак: эпидемиологический обзор. Журнал агромедицины, 3 (2): 9-30.

Nieuwenhuijsen, M.J. and Schenker, M.B. (1999). Личное воздействие пыли, эндотоксинов и кристаллического кремнезема в сельском хозяйстве Калифорнии.Анналы гигиены труда, 43: 35-42.

Нурминен, Т. (1995). Воздействие пестицидов на мать и исход беременности. Журнал профессиональной и экологической медицины, 37: 135-40.

Оцука, Ю., Мунуката, М., Танимура, Укита, Х., и Кусака, Х. (1995). Курение вызывает коварную и хроническую болезнь легких фермера и ухудшает клинический исход. Внутренняя медицина, 34 (10): 966-71.

О’Мэлли, М. (1997).Кожные реакции на пестициды. Воздействие пестицидов на здоровье человека. Медицина труда: современные обзоры, 12 (2): 327-45.

Packgill, S., Wintersteen, W., & Stone, J. (1995). Воздействие пестицидов в сельском хозяйстве: безопасность, меры предосторожности и болезни, связанные с пестицидами, среди фермеров Айовы. В H.H. McDuffie, J.A. Досман, К. Семчук, С.А.Оленчок, А.Сехтилсельван (ред.). Здоровье и безопасность в сельском хозяйстве, (стр. 189-94). Бока-Ратон, Флорида: CRC Льюис.

Павелчук, Н., Черч, Л., Рериг, С., Лондон, М., Уэллс, В., Кейси, Г. (1999). Воздействие газа в хранилище в штате Нью-Йорк после засушливого вегетационного периода 1995 года. Прикладная гигиена труда и окружающей среды, 14, 34-48.

Perry, J., & Layde, P.M. (1998). Источники, пути и частота воздействия пестицидов на фермеров. Журнал «Медицина труда и окружающей среды», 40 (8): 697-701.

Пинкертон К.Е., Грин, F.H.Y., Сайки, К., Валлиатан, В., Плоппер, К.Г., Гопал, В., Хунг, Д., Бане Э., Лин, С.С., Менаш, М., Шенкер, М. (2000). Распределение твердых частиц и ремоделирование тканей в легких человека. Перспективы гигиены окружающей среды, 108 (11): 1063-1069.

Рейнольдс, С.Дж., Донэм, К.Дж., Уиттен, П., Мерчант, Д.А., Бурмейстер, Л.Ф., и Попендорф, В.Дж. (1996). Продольная оценка зависимости доза-реакция для воздействия окружающей среды и функции легких у рабочих свиноводства. Американский журнал промышленной медицины, 29, 33-40.

Рейнольдс, С.Дж., Торговец, Дж. А., Стромквист, А. М., Бурмейстер, Л. Ф., Тейлор, К., Льюис, М. О., и Келли, Л. (1998). Исследование состояния здоровья в сельских районах округа Кеокук, штат Айова: Самостоятельное и зарегистрированное использование пестицидов и защитного оборудования. Журнал сельскохозяйственной безопасности и здоровья, 56, 99-108.

Ричерсон, Х.Б., Бернштейн, И.Л., Финк, Дж.Ф. (1989). Руководство по клинической оценке гиперчувствительного пневмонита. Журнал аллергической клинической иммунологии, 84 (5, часть 2): 839-43.

Розенсток, Л., Кейфер, М., Даниэлл, В., МакКоннелл, Р., и Клейпул, К. (1991). Хронические последствия острого отравления фосфорорганическими соединениями на центральную нервную систему. Ланцет, 338, 223-27.

Савиц, Д.А., Арбакл, Т., Качор, К., и Кертис, К.М. (1997). Воздействие пестицидов на мужчин и исход беременности.Американский журнал эпидемиологии, 146, 1035–36.

Шенкер, М.Б., редактор. Американское торакальное общество. (1998). Опасности для здоровья органов дыхания в сельском хозяйстве. Американский журнал респираторной медицины и реанимации, 158, S1-S76.

Шенкер, М. (2000). Воздействие неорганической сельскохозяйственной пыли и ее последствия для здоровья. Профессиональные и экологические заболевания легких Env Hlth Persp Supp, 108 (4) 661-664.

Шуман, С.Х., Симпсон У. (1997). Мониторинг острой смертности от пестицидов. Медицина труда: современные обзоры. 12 (2): 203-07.

Шварц, Д.А., Донэм, К.Дж., Оленшок, С.А., Попендорф, В.Дж., Ван Фоссен, С.Д., Бурмейстер, Л.Ф., и Мерчант, Дж. А. (1995). Детерминанты продольных изменений спирометрической функции операторов содержания свиней и фермеров. Американский журнал респираторной медицины и реанимации, 151, 47-53.

Шварц, Д.А., Торн, П.С., Ягла, С.Дж., Бурмейстер, Л.Ф., Оленшок, С.А., Ватт, Дж. Л., и Куинн, Т.Дж. (1995). Роль эндотоксина в заболеваниях легких, вызванных зерновой пылью. Американский журнал респираторной медицины и реанимации, 152, 603-08.

Север Л.Е., Арбакл Т.Э. и Суини А. (1997). Влияние профессионального воздействия пестицидов на репродуктивную функцию и развитие: эпидемиологические данные. Медицина труда: современные обзоры, 12 (2): 305-25.

Сентилсельван, А., Zhang, Y., Dosman, J.A., Barber, E.M., Holfeld, L.E., Kirychuk, S., Cormier, Y., Hurst, T..S., & Rhodes, C.S. (1997). Положительное влияние на здоровье человека подавления пыли рапсовым маслом в свинарниках. Американский журнал респираторной медицины и реанимации, 156, 410-17.

Спринс, Н.Л., Льюис, М.К., Уиттен, П.С., Рейнольдс, С.Дж., Цверлинг, К. (2000). Респираторные симптомы: связи с пестицидами, бункерами и изоляцией животных в рамках проекта по надзору за здоровьем семьи и опасностями на ферме штата Айова.Американский журнал промышленной медицины, 38 (4): 455-62.

Стинланд, К., Дженкинс, Б., Эймс, Р.Г., О’Мэлли, М., Крислип, Д., и Курсо, Дж. (1994). Хронические неврологические последствия отравления фосфорорганическими соединениями. Американский журнал общественного здравоохранения, 84 (5): 731-36.

Стамп М., Хопенхайн-Рич К. и Браунинг С. (2000). Атразин и риск рака яичников. Доклад, представленный на конференции «Сельскохозяйственная безопасность и здоровье в новом веке».Куперстаун, штат Нью-Йорк.

Торн, П.С., Донэм, К.Дж., Досман, Дж., Джагиело, П., Мерчант, Д.А., и Фон Эссен, С.Г. (1995). Гигиена труда. В понимании воздействия крупномасштабного свиноводства. Труды междисциплинарного научного семинара, 153-93. Де-Мойн, ИА.

Сельскохозяйственная перепись США, 1997 г. Национальная служба сельскохозяйственной статистики Министерства сельского хозяйства США. Доступно на http://www.nass.usda.gov/census.

Вант Вир, П., Loffezzo, IE, Martin-Morena, M., Guallar, E., Gomez-Aracena, J., Kardinaal, AF, Kohlmeier, L. Martin, BC, Strain, JJ, Tham, M., van Zooen, P. , Бауманн, BA, Huttunen, JK, & Kok, FJ (1997). ДДТ и рак груди в постменопаузе в Европе: исследования случай-контроль. Британский медицинский журнал, 315, 81-5.

Villarejo, D., & Baron, S.L. (1999). Состояние профессионального здоровья наемных сельскохозяйственных рабочих. Медицина труда: современные обзоры, 114 (3): 613-35.

Vogelzang, P.F, van der Gulden, J.W., Logering, H., van Shayck, C.P. (1998). Продольные изменения функции легких, связанные с аспектами воздействия содержания свиней. Журнал «Медицина труда и окружающей среды», 1048-52.

Фон Эссен, S.G., & McCurdy, S.A. (1998). Риски для здоровья и безопасности в производственном сельском хозяйстве. Western Journal of Medicine, 169, 214-220.

Фон Эссен, С.Г., и Донхэм, К.Дж.(1999). Заболевания и травмы у работников содержания животных. Медицина труда: Обзоры современного состояния, 14 (2): 337-50.

Фон Эссен, С., Фризек, Дж., Новаковски, Б., Вамплер, М. (1999). Респираторные симптомы и методы ведения сельского хозяйства, связанные с острым лихорадочным заболеванием после воздействия органической пыли. Сундук, 116 (5): 1452-8.

Фон Эссен, С.Г., О’Нейл, Д.П., МакГранаган, С.С., Роббинс, Р.А., и Реннард, С.И. (1995). Нейтрофильное воспаление дыхательных путей и нейтрофилия периферической крови после заражения экстрактом пыли зернового сорго.В H.H. McDuffie, J.A. Досман, К. Семчук, С.А.Оленчок, А.Сентилсельван (ред.). Здоровье и безопасность в сельском хозяйстве, (стр. 37-41). Бока-Ратон, Флорида: CRC Льюис.

Фон Эссен, С.Г., Шепперс, Л.А., Роббинс, Р.А., и Донэм, К.Дж. (1998). Воспаление дыхательных путей у свиней изучали с использованием индуцированной мокроты и выдыхаемого оксида азота. Журнал токсикологической клинической токсикологии, 36 (6): 557-65.

Weedner, I.S., Moller, H., Jensen, T.К., Скаккебек Н. (1996). Крипторхизм и гипоспадий у сыновей садоводов и земледельцев. Перспективы гигиены окружающей среды, 106 (12): 793-96.

Уилсон, Б.В., Санборн, Дж. Р., О’Мэлли, М. А., Хендерсон, Дж. Д., и Биллитти, Дж. Р. (1997). Наблюдение за работником, подвергшимся воздействию пестицидов. Медицина труда: современные обзоры, 12 (2): 347-63.

Вольф, М.С., Томоло, П.Г., Ли, Э.В., Ривера, М., и Дубин, Н. (1993). Уровни хлорорганических остатков в крови и риск рака груди.Журнал Национального института рака, 85, 648-52.

Woodruff, T.J., Kyle, A.D., & Bois, F.Y. (1994). Оценка рисков для здоровья от профессионального воздействия пестицидов и ответных мер регулирующих органов. Перспективы гигиены окружающей среды, 102, 1088-96.

Xiang, H., Stallones, L., & Keefe, T.J. (1999). Боль в спине и сельскохозяйственная работа среди фермеров: анализ обследования здоровья семьи на ферме в Колорадо и наблюдения за опасностями. Американский журнал промышленной медицины, 35, 310-16.

Зам, С.Х., Уорд, М.Х., и Блэр, А. (1997). Пестициды и рак. Медицина труда: современные обзоры, 12 (2): 269-89.

Чжан Ю. (1997). Поливание маслом для уменьшения количества пыли, газов и запаха в свинарниках. Журнал сельскохозяйственных инженерных исследований, 42, 1-8.

Zjeda, J.E, Barber, E., Dosman, J.A., Olenchock, S.A., McDuffie, H.H., Rhodes, C., & Hurst, T. (1994). Состояние респираторного здоровья у производителей свиней связано с воздействием эндотоксинов в присутствии низкого уровня пыли.Журнал «Медицина труда», 36 (91): 49-56.

Информация об отказе от ответственности и воспроизведении: Информация в NASD не представляет политику NIOSH. Информация включена в NASD появляется с разрешения автора и / или правообладателя. Более

Практика здравоохранения — обзор

Системная медицина и целостное здоровье

Концепции системной биологии имеют отношение к здравоохранению и клинической практике.В главе 2 мы обсудили, как преобладающие стратегии в области здравоохранения и медицинской помощи являются скорее реактивными, чем проактивными. Практика медицины начинается только тогда, когда кто-то болен или болеет. Системная медицина возникла как междисциплинарная область, которая рассматривает человеческое тело как часть интегрированной, целостной динамической системы, включающей биохимические, физиологические и экологические взаимодействия, которые отвечают за здоровье и гомеостаз. Системная медицина рассматривает тело, разум и дух во многом схоже с целостным здоровьем, но в свете их геномики, поведения и социальной среды.Знание деталей биологии болезни на молекулярном уровне может укрепить диагнозы, прогнозы и прогностический характер медицины. Изменения физиологических и патологических процессов и модуляции метаболических сетей можно лучше понять, изучив профили белков и метаболитов. С помощью специфических пока неизвестных маркеров можно предсказать развитие таких заболеваний, как диабет, астма и рак.

Биологические сети динамичны и постоянно меняются.Любой эксперимент, предназначенный для изучения системы, может просто сделать снимок в определенное время. Объединение этих снимков вместе может позволить нам увидеть динамическую и сложную природу биологических сетей. Поведение системы требует учета трех важных параметров: контекста, времени и пространства. Системный подход предоставил перспективу, полезную при решении проблем сложности сети; он заставил ученых переосмыслить редукционистский подход и линейную формулировку «один ген, один риск, одна болезнь».”

Заболевание можно диагностировать с помощью клинического обследования, патологических исследований, диагностических биомаркеров и методов визуализации. Иногда учитываются только диагностические факторы, и клиническая картина может неточно отражать все физическое состояние пациента. В таком случае врачи могут лечить симптомы, а не пациента. Этот подход очень механический. Основное внимание уделяется восстановлению приемлемых уровней биомаркеров, что становится единственной целью. В этом процессе основная биологическая или патологическая среда часто отходит на второй план.На самом деле любое отклонение от нормы необходимо оценивать в контексте времени и пространства. Системный подход предлагает тоталистический взгляд на поведение пораженной системы, ее связь с другими системами и пациента в целом. На практике рассмотрение всей картины становится затруднительным из-за сложности. Для анализа требуются нелинейные, чувствительные и вероятностные программы.

Системная биология готова изменить наши нынешние концепции и определения.Здоровье — это не просто состояние или стадия нормы. Здоровье не обязательно достигается за счет снижения рисков. Здоровье — это больше способность к устойчивости и намерение адаптироваться.

Редукционистский подход очень мощный, но его нельзя рассматривать как единственное решение. В процессе редукционизма любую проблему или объект делят на части, чтобы изучить их более подробно. Однако это может привести к потере важной информации обо всем. Более того, он может игнорировать частичное динамическое взаимодействие общесистемного поведения.Используя редукционистские методы, можно построить самолет или компьютер, соединив несколько четко определенных частей в четко определенной последовательности. Это линейная сборочная линия, подобная той, что имеет место на любом автомобильном заводе или заводе по производству бытовой техники. Стандартный рабочий процесс и протоколы помогают выполнять один и тот же процесс снова и снова с большой точностью. С такими процессами лучше справляются роботы.

Известно, что редукционистский подход не работает даже для простой одиночной ячейки.Сегодня клеточные биологи знают большинство частей клетки. Они знают, как связаны друг с другом. Они могут искусственно приготовить эти детали в лаборатории. Но до сих пор им не удалось искусственно создать ни одной клетки. Это потому, что, в отличие от физических систем, биологические системы нельзя понять, только зная все детали частей.

У современной физики и математики есть ограничения в понимании биологии. Выдающиеся ученые, такие как Эйнштейн и Шредингер, признали эти ограничения.Сегодняшняя физика может относиться к более простым и механическим системам. Однако, как справедливо указал старший физиолог Ф.Е. Йейтс из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, сложные системы обладают способностью к самоорганизации, известной как гомеокинетика. Гомеодинамика — это биологическое приложение гомеокинетики, которое помогает узнать закономерности потока энергии и их трансформации в метаболических сетях живых систем [24]. Концепция гомеостаза занимает центральное место в современной медицине. Однако системные ученые считают, что термин «застой» следует пересмотреть.Гомеостаз — это динамическая деятельность, а не статическая сущность. Поэтому биологи из Кардиффского университета Lloyd et al. предложил термин гомеодинамика, который кажется более подходящим [25]. Гомеодинамика связана с регуляторными механизмами, контролем с обратной связью, структурной стабильностью, избыточностью и диапазоном адаптаций систем в ответ на стресс. Гомеодинамика отражает аюрведическую теорию доша намного лучше, чем концепция гомеостата.

Согласно современной теории, болезнь является результатом несбалансированного гомеостатического механизма.Лечение направлено на восстановление равновесия путем исправления отклонений. Этот подход к корректирующему лечению применим к целому ряду заболеваний, от гипотиреоза до гипокалиемии, гипергликемии и диабета. Исправление отклонений для восстановления гомеостаза — типичная редукционистская точка зрения. Здесь упор делается главным образом на исправление отклоненного параметра без системного обзора. Если у кого-то повышен уровень глюкозы в крови — понизьте его; если у вас повышенное давление — понизьте его; если у кого-то высокая температура — уменьшите ее; если у кого-то низкий гемоглобин — увеличьте его.

Устранение симптома требуется, но этого недостаточно. Такой редуктивный подход имеет ограничения и даже вреден. Например, в некоторых случаях добавка кальция может вызывать побочные эффекты — даже в гипокальциемическом состоянии [26]. Иногда снижение артериального давления может быть вредным [27]. Избирательный подход к поддержанию нормального диапазона также подрывает важность динамической стабильности и взаимодействия между частями и системами. Биологические системы — это не просто совокупность статических компонентов; скорее, они находятся в динамических, стабильных состояниях, таких как колебательное или хаотическое поведение.Например, циркадные ритмы связаны с колебательным поведением [28], а сложная вариабельность сердечного ритма связана с хаотическим поведением [29]. Таким образом, во время терапии следует учитывать гомеостаз или, что более уместно, гомеодинамические состояния; невыполнение этого может привести к неэффективным или даже пагубным результатам. Пределы редукционизма в медицине хорошо обсуждались докторами Расселом Филлипсом и Эндрю Ан из Гарвардской медицинской школы. По их мнению, современная клиническая медицина фокусируется на понимании частей и симптомов, тогда как системная медицина рассматривает человека в целом в контексте времени и пространства [30].

На этом фоне будет интересно обсудить несколько примеров из здоровья и болезней. В целом принципы системной биологии могут быть лучше всего применены к многофакторным хроническим заболеваниям, таким как метаболический синдром, диабет, ишемическая болезнь сердца, артрит, астма, деменция и болезнь Альцгеймера, у которых нет единственного причинного фактора, a единственный биомаркер для диагностики или единственная цель для лечения. Важно отметить, что в современной медицине они считаются трудноизлечимыми заболеваниями.

Современные методы лечения таких состояний в основном направлены на устранение симптомов болезни и представляют собой попытки восстановить нормальный статус пациента. В большинстве случаев лечение носит аддитивный характер. Добавляются различные препараты в зависимости от различных симптомов. Например, пациенту с диабетом, гипертонией и дислипидемией может быть назначена комбинация, состоящая из пероральных антигипергликемических препаратов, гипотензивных препаратов и статинов. В последнее время несколько компаний выпустили такие широко используемые комбинации, как полипиллы.Однако это нельзя считать целостным, системным или даже многоцелевым подходом. Полипилюль может быть удобной для пациента, но это не терапевтическое новшество; скорее, это просто механическая комбинация.

Сложные взаимодействия между различными этиопатологическими факторами и динамику их взаимодействия невозможно понять, используя только редукционистский подход. Однако целостный или системный подходы могут помочь понять сложные взаимосвязи между множеством факторов и поэтому лучше подходят для трудноизлечимых хронических заболеваний.Большинство этих хронических заболеваний полигенны, связаны с образом жизни и психосоматической этиологией. Что наиболее интересно, традиционная, дополнительная и альтернативная медицина является предпочтительным выбором пациентов с этими состояниями.

С другой стороны, многие острые состояния, такие как простая головная боль, лихорадка, аппендицит и инфекционные заболевания, такие как столбняк, дифтерия, диарея и инфекции мочевыводящих путей, вызваны в основном конкретной или единственной патологией, что упрощает медицинское вмешательство.Таким образом, вкратце, редукционизм может работать для конкретных симптомов и проблем с известными причинами, где возможно быстрое и эффективное лечение, тогда как системный подход подходит для лечения хронических и сложных заболеваний.

Роль микробиома в развитии происхождения здоровья и болезней

Abstract

Несмотря на то, что видная роль микробиома в здоровье человека была установлена, в настоящее время признается, что микробиом в раннем возрасте оказывает большое влияние на долгосрочное развитие. термин здоровье и развитие человека.Вариации в составе и функциональном потенциале микробиома в раннем возрасте являются результатом факторов образа жизни, таких как способ родов, грудное вскармливание, диета и использование антибиотиков. Кроме того, вариации в составе микробиома в раннем возрасте связаны с определенными исходами заболеваний, такими как астма, ожирение и нарушения развития нервной системы. Это указывает на этот бактериальный консорциум как на посредника между факторами раннего образа жизни и здоровьем и болезнями. Кроме того, вариации микробной внутриматочной среды могут предрасполагать новорожденных к определенным последствиям для здоровья в более позднем возрасте.В этом коллективном исследовании подтверждается роль микробиома в причинах развития здоровья и болезней. Подчеркивая критическое окно восприимчивости в раннем возрасте, связанное с развитием микробиома, мы обсуждаем микробную колонизацию младенцев, начиная с обмена микробами от матери к плоду внутриутробно и вплоть до влияния грудного вскармливания в первый год жизни. Кроме того, мы рассматриваем имеющиеся данные по конкретным заболеваниям, указывающие на то, что микробиом является механистическим посредником в развитии происхождения здоровья и болезни.

За последнее десятилетие микробиом стал одним из основных факторов, влияющих на здоровье человека. ¹ В текущих исследованиях было высказано предположение, что микробиом в раннем возрасте является решающим фактором для правильного иммунного развития и долгосрочного здоровья. ^{2 , 3} Преходящий микробный дисбиоз в этот период времени был связан с развитием иммуноопосредованных, метаболических нарушений и нарушений нервного развития. ^{4 — 7} Кроме того, все больше данных используется в поддержку жизненно важной роли материнского и внутриутробного микробиома в здоровье и развитии детей. ⁸ В совокупности эти результаты были использованы для поддержки микробиома как ключевого участника исследования «Истоки развития здоровья и болезней» (DOHaD). В этом обзоре мы обсудим текущие исследования, касающиеся созревания микробиома на ранних этапах жизни и того, как временные изменения в этом бактериальном консорциуме могут иметь долгосрочные последствия для здоровья человека.

ДОХАД: где подходит микробиом?

Гипотеза о происхождении развития предполагает вариации в программировании плода и младенца из-за воздействия окружающей среды во время критического окна ранней жизни. ⁹ Первоначально названная гипотезой Баркера, ^{10 , 11} , в которой основное внимание уделялось связи между недостаточностью питания плода и гипертонией в более позднем возрасте, эта теория с тех пор расширилась, чтобы учесть многие типы воздействий в раннем возрасте. и исходы родов, связанные с долгосрочным здоровьем и развитием. Например, высокая масса тела при рождении связана с увеличением риска рака груди и толстой кишки, ^{12 , 13} , и основной механизм этой связи может быть связан с внутриутробным воздействием высоких уровней гормонов роста. ⁹

Инфекции раннего возраста и воздействие микробов изначально не были связаны с DOHaD, но были предложены в качестве значительного влияния окружающей среды на развитие иммунной системы младенцев в гигиенической гипотезе аллергического заболевания. ¹⁴ С развитием исследований микробиома человека было предложено современное расширение гипотезы гигиены, известное как гипотеза микрофлоры. ¹⁵ Согласно гипотезе микрофлоры, воздействие окружающей среды в раннем возрасте изменяет развитие микробиома человека. ¹⁵ Считается, что изменения в составе микробиома смещают созревание иммунной системы в сторону гиперчувствительного и / или гипервоспалительного состояния. ¹⁵ Например, врожденная и адаптивная ветви иммунной системы активно участвуют в стимулировании воспалительного ответа. Однако воздействие микробов обычно вызывает реакцию, опосредованную Т-хелпером 1, которая подавляет активность Т-хелпера 2, часто связанную с иммуноопосредованными реакциями и реакциями гиперчувствительности. ³ Обсуждение механизмов, регулирующих взаимодействие между иммунной системой и микробиотой, выходит за рамки этого обзора; пожалуйста, см. Тамбурини и др. ³ для недавнего подробного обсуждения этой темы.

Аналогично DOHaD, критическое окно развития на раннем этапе жизни также было предложено для микробиома. Преходящий микробный дисбиоз (нездоровое микробное состояние) в течение этого периода времени был связан с долгосрочными проблемами иммунного и метаболического здоровья, ² заслуживает своего исследования в области происхождения развития (рис. 1).

Микробиом младенца наиболее уязвим к воздействиям окружающей среды в раннем возрасте. Передача микробов от матери к плоду, способ рождения, антибиотики и диета могут изменить колонизацию и созревание микробиома в раннем возрасте. Эти вызванные образом жизни изменения в составе и функциях микробиома могут иметь продолжительное влияние на здоровье человека и могут привести к развитию заболеваний в более позднем возрасте.

Раннее развитие микробиома

Микробиота человека представляет собой сложный организм, состоящий из 10–100 триллионов микробных клеток (бактерий, архей и микробных эукариот) и вирусов. ^{16 , 17} Чтобы подчеркнуть впечатляющий функциональный потенциал микробиоты, геномный каталог этого суперорганизма, микробиома, состоит из примерно 3,3 миллиона неизбыточных генов. ¹⁶ Хотя термины «микробиота» и «микробиом» описывают микробный состав и геномный каталог, соответственно, в этой области исследований они используются взаимозаменяемо. Следующие разделы посвящены описанию первоначальной колонизации и становления бактериальной микробиоты человека в младенчестве, от зачатия до первого года жизни.

Микробный перенос от матери к плоду

До недавнего времени внутриутробная среда считалась стерильной. ¹⁸ Однако с тех пор непатогенные бактерии были обнаружены с помощью молекулярных методов в околоплодных водах и плаценте здоровых младенцев, ^{19 , 20} , что указывает на обмен микробами от матери к плоду. Кроме того, путем сравнения микробиоты околоплодных вод, плаценты и мекония, Колладо и др. ²¹ сообщают, что микробиота мекония младенцев, рожденных с помощью кесарева сечения, на ~55% разделяет бактериальные таксоны с микробиотами плаценты и околоплодных вод.Пренатальный материнский микробиом также может модулировать иммунную систему младенца. Например, сообщалось, что колонизация кишечной палочки Escherichia coli HA107 только во время беременности изменяет врожденную иммунную систему слизистой оболочки кишечника и транскриптом потомства. ²²

У людей изменения в составе микробиома плаценты были связаны с материнской беременностью (стресс и гестационный диабет) и исходами для здоровья новорожденных (масса тела при рождении, преждевременные роды). ^{7 , 23 — 25} Также сообщалось, что микробиом плаценты недоношенных младенцев различается по составу в зависимости от гестационной прибавки в весе, ²⁶ , что позволяет предположить, что этот бактериальный консорциум может опосредовать развитие плода в зависимости от состояние здоровья матери.

Выделение бактерий из плаценты часто связано с патофизиологическим состоянием, угрожающим здоровью матери и ребенка. Из-за отсутствия культурального анализа микробиома плаценты существуют некоторые разногласия по поводу его достоверности. ²⁷ Кроме того, во многих молекулярных исследованиях, характеризующих внутриутробный микробиом, отсутствует включение соответствующих мер контроля для устранения фонового загрязнения. ²⁸

Также возможно, что плацента не содержит каких-либо жизнеспособных бактерий, а скорее состоит из фагоцитированных побочных продуктов микробов или компонентов клеточной стенки. ^{8 , 22 , 29} Отсутствие жизнеспособных бактерий не отменяет способности плацентарного микробиома модулировать развитие плода, поскольку взаимодействия с молекулярными патогенами, связанными с патогенами, все еще могут регулировать дифференцировку и пролиферацию клеток. ^{8 , 22 , 29} Кроме того, после реализации строгих стратегий валидации метагеномных анализов плаценты микробиом плаценты может использоваться как биомаркер здоровья и болезни матери и плода. Было проведено несколько исследований для изучения функции микробиома плаценты, ^{23 , 25} , подчеркивая возможность будущих исследований в этой области. Анализ микробных метаболитов и применение метатранскриптомических подходов для характеристики функциональной способности микробиома плаценты будут ключевыми в определении его роли в DOHaD.

Вагинальные роды: первый шаг в послеродовой микробной колонизации

Послеродовая бактериальная колонизация младенца начинается во время рождения, когда новорожденные подвергаются воздействию фекальных и вагинальных микробиот матери. ³⁰ В течение 24 часов после родов микробиоты на различных участках тела (ротовая полость, кожа, меконий и т. Д.) Новорожденных после кесарева сечения первоначально заселяются бактериями, находящимися на коже матери (например, Staphylococcus spp.), Тогда как вагинально родившиеся младенцы заселены типичными вагинальными бактериями (например, Prevotella , Atopobium spp.). ³⁰ В недавнем исследовании Chu et al. ³¹ предположили, что это открытие может быть специфическим для микробиома кишечника новорожденных. В их исследовании 81 диады матери и младенца микробиомы других участков тела (ноздри, кожа и т. Д.) Младенцев, рожденных естественным путем, выявили бимодальный образец материнского происхождения, заселенный как влагалищными, так и кожными бактериями матери, а не одним или одним из них. другой. ³¹ Однако в обоих исследованиях предполагается, что микробиоты младенцев однородно распределены по участкам тела (например, меконию, коже, ноздрям и т. Д.) Сразу после рождения. ³⁰

Профилирование микробиома кишечника новорожденных сразу после рождения и в возрасте до 2 лет позволяет предположить, что способ родов может привести к длительному микробному дисбиозу кишечника новорожденных. ³² В исследовании 43 диад матери и младенца младенцы, рожденные посредством кесарева сечения, демонстрировали повышенное филогенетическое разнообразие сразу после рождения. ³² Однако после 1 месяца филогенетическое разнообразие младенцев, родившихся через кесарево сечение, снизилось по сравнению с младенцами, родившимися естественным путем. ³² Чу и др. ³¹ слегка оспаривают этот вывод. В их недавнем исследовании способ рождения был связан с вариациями микробиома ноздрей, кожи и ротовой полости сразу после рождения, но не с вариациями микробиома младенческого мекония. Исследователи обоих исследований подтверждают влияние способа рождения на колонизацию новорожденных в целом; однако необходимы дополнительные исследования, чтобы определить влияние этого фактора ранней жизни на микробиомы определенных участков тела.

Из-за преимуществ для здоровья, связанных с вагинальными родами, ³³ Dominguez-bello et al. ³⁴ провели первое исследование, направленное на повторное заселение младенцев, рожденных с помощью кесарева сечения, вагинальными бактериями. Авторы сообщают о частичном восстановлении микробиоты новорожденных, рожденных посредством кесарева сечения, по сравнению с микробиотой новорожденных, рожденных естественным путем. ³⁴ Однако долгосрочные последствия для здоровья и состав микробиома младенца еще не известны. ³⁴ Будущий анализ новорожденных, рожденных после кесарева сечения, подвергшихся воздействию вагинального микробиома, будет чрезвычайно ценным для определения преимуществ бактерий, полученных из влагалища, для долгосрочного здоровья человека. Кроме того, проведение проспективных исследований на людях и животных моделей с попытками аналогичной колонизации вагинальными бактериями среди потомства, рожденного посредством кесарева сечения, будет иметь решающее значение для выяснения роли вагинальных микробов в развитии заболевания.

Грудное вскармливание способствует созреванию микробиоты в раннем возрасте

По мере роста новорожденного гомогенный микробиом, населяющий его или ее тело, расходится на специфические для микробов ниши тела. ^{18 , 31} Созревание всего микробиома младенца изучается в течение первого года жизни, но после этого времени большинство исследователей сосредотачиваются именно на микробиоме кишечника. Микробиом кишечника человека, в значительной степени обусловленный грудным вскармливанием и питанием младенцев, продолжает созревать до тех пор, пока ребенок не достигнет возраста 2–3 лет, после чего его состав стабилизируется. ³⁵

Грудное вскармливание засевает микробиом кишечника младенца через контакт с материнскими ареолярными микробами и микробами грудного молока и обеспечивает ключевые источники энергии для многих бактерий (олигосахариды грудного молока). ^{36 — 39} В исследовании 107 диад матери и младенца младенцы, находившиеся на грудном вскармливании в течение первых 30-40 дней жизни, получали в среднем около 28% бактерий из грудного молока и около 10% из них. материнская ареолярная кожа. ³⁸ Авторы также сообщают о дозозависимой связи между микробиомом кишечника младенца и долей ежедневного грудного вскармливания. ³⁸

Существует четкое различие в составе между детьми на грудном вскармливании и на искусственном вскармливании, при этом в младенцах, находящихся на грудном вскармливании, больше Bifidobacteria и Lactobacillus spp.а среди младенцев, вскармливаемых смесью, больше преобладают клостридиалы и протеобактерии. ^{32 , 40} Кроме того, у детей, вскармливаемых смесями, наблюдается снижение разнообразия и бактериального богатства даже после первого года жизни (в возрасте 12–24 месяцев). ³² В исследовании 30 недоношенных детей сообщалось также о том, что влияние грудного вскармливания (по сравнению с кормлением смесью) маскирует влияние массы тела при рождении на микробиом младенца, подчеркивая, что грудное вскармливание является потенциально защитным (по крайней мере, в отношении микробиома младенца). ) против традиционного фактора риска DOHaD. ⁴¹ Эпидемиологические данные подтверждают полезную роль грудного вскармливания в укреплении здоровья младенцев. Кормление смесью было связано с повышенным риском различных гипервоспалительных и иммуноопосредованных заболеваний. ^{42 , 43} Кроме того, исследователи недавнего эпидемиологического исследования сообщили, что грудное вскармливание защищает от хрипов в течение первого года жизни младенцев, рожденных от матерей с астмой. ⁴³ В рамках работы, обсуждаемой в этом разделе, мы предполагаем, что микробиом может быть посредником между этими ассоциациями.

Материнская диета, связанная с беременностью, формирует развивающийся микробиом младенца

Последние данные были использованы для подтверждения значительной роли материнской диеты, связанной с беременностью, в формировании микробиома младенчества. Сообщалось, что рацион матери с высоким содержанием жиров во время беременности и кормления грудью вызывает дисбактериоз в микробиоме потомства японских макак. ⁴⁴ Эти вызванные материнской диетой микробные вариации сохранялись у молодых макак. ⁴⁴ Кроме того, контрольная диета с низким содержанием жиров после отъема не смогла исправить дисбактериоз, вызванный материнской диетой с высоким содержанием жиров. ⁴⁴ В проспективной когорте из 26 диад матери и младенца, гестационная диета матери с высоким содержанием жиров была связана с отчетливыми вариациями микробного состава кишечника новорожденных (меконий), которые сохранялись до 4–6-недельного возраста. ⁴⁵ В модели на мышах рацион матери с высоким содержанием клетчатки был связан с повышенным продуцированием короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) у потомства. ⁴⁶ Подчеркивая иммуномодулирующую способность микробиома материнской диеты во время беременности, у этих детенышей также были обнаружены более высокие частоты Т-регуляторных клеток тимуса. ⁴⁶ Наконец, демонстрируя влияние материнского рациона на функциональную способность микробиома младенца, поросята, рожденные от свиноматок, которых кормили западной диетой (высокоэнергетическая, высокожировая, основанная на фруктозе диета) во время беременности, показали снижение продукции SCFA . ⁴⁷ В этих исследованиях подтверждается важность микробиома как медиатора, связывающего гестационный рацион матери со здоровьем ребенка, что подтверждает роль микробиома в DOHaD. Будущие исследования могут пролить больше света на длительные последствия для здоровья и развития материнской диеты, связанной с беременностью.

Антибиотики изменяют колонизацию младенца и уменьшают созревание микробиоты

Возможно, неудивительно, что пре- и постнатальное воздействие антибиотиков является основным фактором стресса окружающей среды в раннем возрасте для микробиома младенца. Сообщалось, что пренатальное воздействие антибиотиков на мать изменяет разнообразие как неонатальных микробиот ^{48 — 50} , так и материнских ⁵¹ микробиот. Сообщалось также, что воздействие антибиотиков во время родов изменяет состав микробиома ротовой полости младенца. ⁵² В частности, бактериальные семейства streptococcaceae и gemellaceae и порядок лактобацилл были уменьшены, тогда как бактериальные семейства в типе протеобактерий были обогащены среди младенцев, матери которых получали антибиотики во время родов. ⁵² Кроме того, среди младенцев, матери которых получали антибиотики, состав микробиома полости рта младенцев дополнительно дифференцировался в зависимости от того, получала ли мать коктейль антибиотиков по сравнению с тем, если бы она получала только 1 антибиотик. ⁵²

Постнатальные курсы антибиотиков, проводимые младенцам в первые 3–9 месяцев жизни, приводили к изменению численности определенных кишечных бактериальных таксонов (а именно, Ruminococcus и клостридиалов). ³² Кроме того, использование антибиотиков в первые 6–12 месяцев жизни было связано со снижением созревания детской микробиоты. ³² Это говорит о том, что антибиотики могут задерживать развитие микробиоты, если их вводить в течение этого периода времени, что потенциально может предрасполагать младенцев к заболеваниям, связанным с микробиомом, в более позднем возрасте. ³²

В эпидемиологических исследованиях было высказано предположение, что вызванный антибиотиками дисбактериоз в младенчестве способствует развитию многих неинфекционных заболеваний в более позднем детстве и во взрослом возрасте (например, ожирение, астма, воспалительное заболевание кишечника [ВЗК]). ^{53 — 56} Однако эти эпидемиологические анализы не выясняют, связаны ли эти заболевания причинно-следственной связью с применением антибиотиков в раннем возрасте или они указывают на иммунную недостаточность в раннем возрасте или предрасположенность к инфекции.Тем не менее, есть несколько многообещающих моделей на животных и перспективных когортных исследований на людях, которые пытаются решить это затруднительное положение и предоставить дополнительную поддержку микробиому как ключевому посреднику развития при DOHaD.

неинфекционные заболевания, ассоциированные с дисбиозом, обеспечивают дополнительную поддержку микробиома в DOHaD

Критическое окно в раннем возрасте

Как упоминалось в начале этого обзора, DOHaD подчеркивает критическое окно восприимчивости от зачатия до раннего возраста, в котором факторы окружающей среды наиболее глубоко влияют на здоровье человека в долгосрочной перспективе.Аналогичное критическое окно появилось для развития микробиома. Ученые сузили критическое окно микробиома в раннем возрасте до периода между зачатием и первым годом жизни (рис. 1). ¹ Хотя для подтверждения этой теории необходимы дополнительные исследования, уязвимость микробиома к воздействиям окружающей среды, по-видимому, меняется во времени, становится более существенной на ранних этапах жизни и уменьшается по мере того, как он становится взрослым (рис. 1). В следующих разделах мы обсудим исследования конкретных заболеваний (в частности, некротический энтероколит [NEC], астму и атопические заболевания, ожирение и нарушения развития нервной системы), которые указывают на это критическое окно в раннем возрасте и дополнительно подтверждают роль микробиома в DOHaD (сведено в Таблицу 1).

Исследования, в которых исследователи связывают микробиом в раннем возрасте с последствиями для здоровья в более позднем детстве и в зрелом возрасте

NEC

Помимо рисков для здоровья, связанных с преждевременными родами, у недоношенных детей наблюдается выраженный микробный дисбиоз новорожденных. Этот дисбактериоз увеличивает их восприимчивость к болезням, особенно к НЭК, которая может измениться под воздействием антибиотиков в этот критический период времени. ⁵⁷ Путем анализа существующих данных о последовательности гена 16S рибосомной РНК, авторы определили различную численность протеобактерий, фирмикутов и бактероидетов, которые предшествовали началу NEC. ⁵⁷ Дисбиоз кишечника, характеризующийся аналогичными вариациями бактериальных таксонов, также предшествовал НЭК в исследовании 122 новорожденных с крайне низкой массой тела при рождении. ⁵⁸ Увеличение протеобактерий наряду с повышенной активностью Toll-подобного рецептора 4 энтероцитов у этих новорожденных с NEC предполагает гипервоспалительный ответ на дисбиотический микробиом. ⁵⁹ Однако недавнее исследование было проведено, в котором исследователи определили уропатогенную колонизацию E coli как значимый маркер риска для NEC. ⁵⁹ Это предполагает, что инвазивные виды микробов могут иметь синергетический эффект в управлении этим расстройством, связанным с дисбиозом. Кроме того, младенцы, получавшие антибиотики в течение 7–14 дней (независимо от статуса NEC), были обогащены на E coli по сравнению с младенцами, получавшими антибиотики в течение 0–6 дней. ⁵⁹ Это подтверждает роль неонатального антибиотико-индуцированного дисбиоза в НЭК, который может повысить уязвимость микробиома кишечника новорожденных к инвазии патогенов. Из-за очевидной связи между микробным дисбиозом и НЭК добавление пробиотиков к недоношенным новорожденным становится важной областью исследований для профилактики и лечения НЭК. ^{109 , 110} В систематическом обзоре и метаанализе 26 исследований пробиотического вмешательства для НЭК предполагается, что пробиотическое вмешательство действительно предотвращает НЭК. ⁶⁰ Однако конкретные штаммы, которые будут использоваться, и их влияние на группы высокого риска (младенцы с крайне низкой массой тела при рождении) требуют дальнейшего изучения. ⁶⁰ Тем не менее, в ближайшем будущем может появиться возможность оптимизировать микробиом новорожденных для борьбы с развитием этого заболевания и предотвращения связанной с ним детской смертности.

Астма и атопическое заболевание

Исследования NEC подчеркивают динамическую связь между микробиомом кишечника и развивающейся иммунной системой. Однако, хотя иммунная система новорожденных находится в состоянии повышенной готовности к патогенным захватчикам, исследователи, проводившие исследования астмы и атопических заболеваний (пищевая аллергия, атопический дерматит и т. Д.), Предполагают, что на ее развитие сильно влияют комменсальные бактерии.

В недавней оценке микробиома в развитии астмы подтверждается более существенная роль материнской микробиоты в развитии плода, чем считалось ранее.В модели аллергического воспаления дыхательных путей на мышах кормление беременных мышей с высоким содержанием клетчатки (которое, как сообщается, стимулирует выработку SCFAs микробиомом ¹¹¹ ) или ацетата (SCFA) модулировало материнскую микробиоту и защищало последующее потомство от развития. аллергическое заболевание дыхательных путей. ⁷³ Авторы этого исследования также предоставили предварительные доказательства этой ассоциации у людей; высокие уровни ацетата в сыворотке беременных коррелировали с сокращением посещений терапевта по поводу кашля и хрипов у потомства в течение первых 12 месяцев жизни. ⁷³

Постнатальный дисбактериоз в раннем возрасте кишечника человека ^{2 , 4 , 5 , 70} и атопические заболевания дыхательных путей ⁷⁸ также связаны с микробиомами развитие у детей. Этот дисбиоз характеризуется сдвигами в распространенности специфических бактерий ^{4 , 5} и грибковых таксонов ⁷⁰ , которые являются временными и наиболее заметными между рождением и 3 месяцами жизни.Большинство исследований на людях в этой области исследований выявляют только коррелятивные доказательства связи дисбактериоза в раннем возрасте с астмой. Однако Arrieta et al. ⁴ предоставляют предварительные доказательства причинно-следственной связи, связанной с преходящим дисбактериозом в раннем возрасте и развитием иммунной системы в контексте астмы. В этом исследовании прививка мышей, ранее свободных от микробов (GF), 4 видами бактерий, количество которых было снижено у младенцев с высоким риском астмы, уменьшила аллергическое воспаление дыхательных путей у этих мышей. ⁴

Имеются также данные, подтверждающие роль микробиома раннего возраста в пищевой аллергии.Azad et al. ⁷⁴ сообщают об уменьшении микробного разнообразия в возрасте 3 месяцев и повышенном соотношении энтеробактерий / бактериоидных в возрасте 3 месяцев и 1 года, что было связано с повышенной пищевой сенсибилизацией у годовалых детей. Изменения микробиома кишечника в возрасте 3 и 6 месяцев также были связаны с разрешением аллергии на молоко к 8 годам. ⁷⁵ Таким образом, авторы текущего исследования микробиома астмы и аллергии предлагают период времени между рождением и возрастом в один год как окно возникновения этого заболевания.Эта иммунная гиперчувствительность сохраняется в более позднем детстве и во взрослом возрасте, несмотря на временный характер микробного дисбиоза.

Ожирение

Подобно астме и атопическому заболеванию, проспективные исследования выявляют вариации состава микробиома кишечника в раннем возрасте, которые предшествуют развитию ожирения. ^{88 , 91} Недавнее исследование выявило временные и композиционные ассоциации микробиома с ожирением в раннем детстве. ⁸⁹ В частности, младенцы с высокой численностью Streptococcus в возрасте 6 месяцев демонстрировали повышенное ожирение в возрасте 18 месяцев. ⁸⁹ Это подчеркивает важность как состава микробиома, так и времени созревания микробиома в развитии детского ожирения.

Исследования на мышиных моделях использовались для механической поддержки потенциальных метаболических эффектов микробного дисбиоза в раннем возрасте и подчеркивали способность антибиотиков вызывать ожирение. В исследовании Cho et al., Введение ⁹⁰ антибиотиков мышам в раннем возрасте привело к последующему увеличению ожирения и метаболических гормонов.Кокс и др. ⁶ продвинули это исследование, манипулируя микробиотой раннего возраста с помощью низких доз пенициллина (LDP). Здесь они сообщают, что воздействие LDP в молодом возрасте увеличивало влияние диеты с высоким содержанием жиров на микробиоту, которая могла быть передана мышам GF, чтобы вызвать ожирение. ⁶ Для будущих исследователей будет важно включить как проспективные исследования на людях, так и модели на животных, чтобы определить связанные с микробиомом эффекты воздействия антибиотиков в раннем возрасте на здоровье человека.

Расстройства нервного развития

Менее интуитивно понятная роль микробиома кишечника в здоровье и развитии человека связана с влиянием микробного дисбиоза в раннем возрасте на развитие нервной системы (т.е. ось кишечник-мозг). Появляется все больше доказательств, подтверждающих вариации микробного состава в раннем возрасте при реакции на стресс и тревогу. На животных моделях предполагается, что неонатальный стресс после разлучения с матерью приводит к долгосрочным изменениям состава кишечной микробиоты, ^{95 , 96} , а лечение крысят пробиотиками может противодействовать возникающему в результате повышенному уровню кортикостерона. ⁹⁵ Пренатальное воздействие SCFA, пропионовой кислоты, также, как сообщается, усиливает тревожное поведение у мышей. ⁹⁷ В недавнем исследовании Gur et al. ⁷ сообщают о влиянии пренатального материнского стресса на мышей и его способности изменять как материнский, так и неонатальный микробиомы кишечника. Взрослые потомки, подвергшиеся пренатальному материнскому стрессу, также проявляли повышенное тревожное поведение. ⁷ Кроме того, пренатальный стресс также вызвал изменения в микробиоме плаценты. ⁷ Это говорит о том, что внутриутробная микробная среда является потенциальным посредником материнского пренатального стресса и, как следствие, стресса у потомства.

Вариации микробиома кишечника также были связаны со многими аспектами социального поведения. Взрослые потомки традиционных самок (ранее GF, но колонизированные микробиомом мышей, свободных от специфических патогенов [SPF]), как сообщалось, демонстрируют пониженную двигательную активность по сравнению с потомками от самок GF. ⁹⁸ Buffington et al. ⁹³ сообщают о нарушении социального поведения (аналогичном тому, которое наблюдается при расстройстве аутистического спектра) у потомков самок, которых кормили диетой с высоким содержанием жиров, что опосредовано вариациями микробиома потомства.Кроме того, с помощью метагеномного секвенирования с использованием дробовика эта группа определила значительное снижение содержания Lactobacillus reuteri среди потомства, получавшего материнское питание с высоким содержанием жиров. ⁹³ Пополнение питьевой воды л реутери привело к восстановлению социального дефицита потомства. ⁹³ Примечательно, что большинство исследований с участием исследователей, сосредоточенных на критическом окне в раннем периоде жизни в отношении нервного развития, было проведено на животных моделях. Однако есть недавние данные, подтверждающие роль микробиома кишечника младенца в когнитивном развитии человека.Carlson et al. ⁹⁴ сообщили об вариациях в разнообразии α микробиома кишечника у годовалых детей, которые коррелировали с их когнитивными способностями, измеренными в возрасте 2 лет. Дополнительные исследования на людях подтвердят эти доказательства. Однако интересно отметить, что исследователи последовательно определяют период времени между беременностью и первым годом жизни как наиболее важный для человеческого развития.