Avec les colocataires, tout est question de chimie, moléculairement parlant

À l’intérieur et sur chaque être humain résident d’innombrables micro-organismes, le microbiote qui aide à façonner et à diriger la vie de leurs hôtes. Un phénomène similaire se produit entre les gens, les microbes et les maisons qu’ils partagent.

Écrit dans le numéro du 24 juin 2022 de Avancées scientifiquesdes scientifiques de la faculté de médecine de l’Université de Californie à San Diego et d’ailleurs rapportent l’impact moléculaire de la vie à l’intérieur, décrivant comment la présence des humains interagit avec leurs colocataires microbiens, modifiant la biologie et la chimie de la maison.

Les résultats, suggèrent les auteurs, devraient influencer les conceptions futures des bâtiments.

Les Américains modernes passent environ 70% de leur temps à l’intérieur, remodelant le microbiome intérieur avec les apports de leur corps. Des recherches limitées ont étudié l’interaction entre les humains et les expositions intérieures à des polluants, toxines et particules spécifiques, mais la nouvelle étude documente de manière plus ambitieuse comment les gens influencent l’ensemble de la composition moléculaire et chimique d’une maison par le biais d’activités de routine.

Une maison d’essai expérimentale a été érigée à Austin, au Texas, au cours de l’été 2018. La maison a été conçue pour un usage ordinaire et comprenait des salles de bains, une cuisine, des espaces de rassemblement et de travail. Les nuitées étaient interdites, mais 45 participants à l’étude, ainsi que des visiteurs, ont passé du temps dans la maison, l’occupant environ six heures par jour pendant 26 jours, au cours desquels ils ont effectué des activités scénarisées, telles que cuisiner, nettoyer et socialiser.

Les chercheurs ont échantillonné la distribution des molécules et des microbes détectables dans les zones occupées de la maison au début de l’expérience, baptisée T1, et à nouveau 28 jours plus tard, baptisée T2, en grande partie en tamponnant les surfaces et en effectuant différentes analyses génomiques, métaboliques et chimiques.

Avant T1, la maison était nettoyée en profondeur avec une solution d’eau de Javel. Néanmoins, les chercheurs ont déclaré que des traces de molécules associées aux humains étaient toujours présentes. Au T2, après presque un mois d’occupation humaine, la maison était vivante avec une abondance et une diversité moléculaires et microbiennes, bien qu’inégalement réparties.

Les chercheurs ont trouvé des molécules associées à des produits de soin de la peau, des cellules de la peau, des médicaments (comme les antidépresseurs et les stéroïdes anabolisants), des molécules d’origine alimentaire (comme les terpènes et les flavonoïdes), des métabolites humains ou animaux (molécules générées au cours du processus de métabolisme, comme la bile et acides gras), acides aminés, sucres et métabolites microbiens.

La plupart des molécules de surface intérieure étaient des produits naturels (molécules produites biologiquement plutôt que des composés synthétiques), des aliments, des molécules associées à l’extérieur, des produits de soins personnels et des métabolites d’origine humaine, souvent liés aux matières fécales.

Les aliments, les microbes associés à l’homme, les matières fécales, les matériaux de construction et les microbes qui s’y développent ainsi que les matériaux de construction dans des conditions humides ont été considérés comme les principales sources probables.

Sans surprise, la cuisine et les toilettes étaient des points chauds de diversité moléculaire et microbienne, bien que les nombres aient fluctué avec le nettoyage et l’assainissement des surfaces. « Il semble que, même lorsqu’un sous-ensemble de produits chimiques est supprimé à cause du nettoyage, ce n’est que temporaire et/ou partiel, car la somme totale du nettoyage et des activités humaines entraîne globalement une augmentation de l’accumulation de produits chimiques plus riches », expliquent les auteurs. a écrit.

Les surfaces régulièrement touchées par les personnes, telles que les tables, les interrupteurs et les boutons, étaient plus abondantes dans la chimie moléculaire et microbienne. Les sols présentaient moins de diversité moléculaire, peut-être parce qu’ils étaient nettoyés plus souvent. Les fenêtres, les chaises et les portes qui ne sont pas systématiquement touchées par les occupants humains ont affiché le moindre changement de diversité chimique entre T1 et T2.

Autres résidents

Bien sûr, les gens n’étaient pas les seuls occupants de la maison d’essai. Les chercheurs ont découvert des surfaces intérieures couvertes de bactéries, de champignons et d’autres microbes, ainsi que de leurs métabolites. Un nettoyage régulier a modifié ces populations microbiennes et leur diversité au fil du temps, permettant à différentes espèces de recoloniser les espaces nettoyés.

À la fin de la période de test, il restait moins de la moitié du microbiome d’origine de la maison, mais il représentait plus de 96 % de toute la vie microbienne recensée. La plupart du microbiome détecté à T2 provenait d’occupants humains, principalement des espèces commensales qui résident sur la peau humaine ou dans l’intestin. Les microbes libres associés à l’environnement ont été décimés par les activités humaines. En d’autres termes, nettoyé ou expulsé.

« Nous ne savons pas exactement comment les microbes liés à l’homme ont éliminé les microbes environnementaux, car cela pourrait se produire de nombreuses façons, mais il est clair qu’ils le font », a déclaré Rob Knight, Ph.D., l’un des principaux chercheurs de l’étude. et directeur du Center for Microbiome Innovation à l’UC San Diego. « Comprendre ce phénomène sera un objectif clé de la recherche future sur la microbiologie de l’environnement bâti. »

Les auteurs ont noté qu’au moins 1% des molécules détectées à l’intérieur peuvent avoir un effet démesuré sur la santé. Par exemple, les espèces bactériennes Paenibacillus était associée à des molécules de café, l’une des principales sources de molécules d’intérieur d’origine alimentaire détectées. Au domicile, notamment au T2, Paenibacillus a été observé dans et autour de la zone où le café a été préparé et le genre a été trouvé pour pousser dans les machines à café. Paenibacillus ont été utilisées comme probiotiques chez les poulets et les abeilles, et peuvent également contribuer à la santé humaine, conformément aux rapports récents selon lesquels la consommation de café est associée à une amélioration de la santé cardiovasculaire et de la longévité.

« Comprendre spécifiquement comment nos observations selon lesquelles les occupants humains et microbiens modifient la composition chimique d’une maison devraient influencer la conception des matériaux de construction pour améliorer la santé humaine nécessitera des études supplémentaires », a déclaré le co-chercheur principal Pieter Dorrestein, Ph.D., directeur du Collaborative Mass Spectrometry Innovation Center de la Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences de l’UC San Diego.