Фактор окружающей среды - Environmental factor

An фактор окружающей среды, экологический фактор или же экологический фактор любой фактор, абиотический или биотический, что влияет живые организмы.[1] К абиотическим факторам относятся окружающий температура, количество Солнечный свет, и pH водной почвы, в которой живет организм. Биотические факторы будут включать доступность пищевых организмов и присутствие биологическая специфичность, конкуренты, хищники, и паразиты.

Обзор

Рак в основном результат воздействия факторов окружающей среды[2]

Организма генотип (например, в зигота ) переведено на взрослый фенотип через развитие во время онтогенез и подвержен влиянию многих факторов окружающей среды. В этом контексте фенотип (или фенотипический признак) можно рассматривать как любую поддающуюся определению и измерению характеристику организма, такую ​​как его масса тела или цвет кожи.

Помимо истинного моногенный генетические нарушения факторы окружающей среды могут определять развитие болезни у людей, генетически предрасположенных к определенному состоянию. Стресс, физический и умственный злоупотреблять, рацион питания, воздействие на токсины, патогены, радиация и химикаты найдено почти во всех[количественно оценить ] средства личной гигиены и бытовые чистящие средства являются обычными факторами окружающей среды, которые определяют значительную часть ненаследственных заболеваний.

Если установлено, что болезненный процесс является результатом сочетания генетический и фактор окружающей среды влияний, его этиологическое происхождение можно назвать имеющим многофакторный шаблон.

Рак часто связано с факторами окружающей среды.[2] По словам исследователей, поддержание здорового веса, здоровое питание, минимизация употребления алкоголя и отказ от курения снижает риск развития заболевания.[2]

Экологические триггеры для астма[3] и аутизм[4] тоже были изучены.

Exposome

В экспозом охватывает набор факторов окружающей среды человека (т.е. негенетических) обнажения с момента зачатия, дополняя геном. Экспозом был впервые предложен в 2005 г. эпидемиолог рака Кристофер Пол Уайлд в статье, озаглавленной «Дополнение генома« экспосомом »: выдающаяся проблема измерения воздействия окружающей среды в молекулярной эпидемиологии».[5] Концепция экспозома и способы его оценки вызвали оживленные дискуссии с разными взглядами в 2010 г.[6][7] 2012,[8][9][10][11][12][13] и 2014.[14][15]

В своей статье 2005 года Уайлд заявил: «В наиболее полном объеме экспозом охватывает воздействия окружающей среды на протяжении всей жизни (включая Стиль жизни факторов), от пренатальный период и далее ». Концепция была впервые предложена, чтобы привлечь внимание к необходимости получения более точных и полных данных о воздействии на окружающую среду для исследования причинно-следственных связей, чтобы сбалансировать инвестиции в генетику. По словам Уайлда, даже неполные версии экспосома могут быть полезны для эпидемиология. В 2012 году Уайлд описал методы, в том числе персональные датчики, биомаркеры, и 'омики 'технологий, чтобы лучше определить экспозом.[8] Он описал три перекрывающихся домена внутри экспосома:

  1. общая внешняя среда, включая городская среда, образование, климат факторы, социальный капитал, стресс,
  2. конкретная внешняя среда с определенными загрязняющие вещества, радиация, инфекции, Стиль жизни факторы (например, табак, алкоголь ), рацион питания, физическая активность, так далее.
  3. внутренняя среда, включающая внутренние биологические факторы, такие как метаболический факторы, гормоны, микрофлора кишечника, воспаление, окислительный стресс.

В конце 2013 года это определение было более подробно объяснено в первой книге об экспсоме.[16][17] В 2014 году тот же автор пересмотрел определение, включив в него реакцию организма с его эндогенными метаболическими процессами, которые изменяют переработку химических веществ.[18]

Измерение

Для сложных расстройств конкретные генетические причины, по-видимому, составляют только 10–30% заболеваемости, но не существует стандартного или систематического способа измерения влияния воздействия окружающей среды. Некоторые исследования взаимодействия генетических факторов и факторов окружающей среды в заболеваемости сахарный диабет продемонстрировали, что «исследования ассоциаций в масштабах окружающей среды» (EWAS, или исследования ассоциаций экспсомома) могут быть осуществимы.[19][20] Однако неясно, какие наборы данных наиболее подходят для представления значения «E».[21]

Исследовательские инициативы

По состоянию на 2016 год, возможно, невозможно измерить или смоделировать полный экспосом, но несколько европейских проектов начали делать первые попытки. Европейская комиссия получил два крупных гранта на исследования, связанные с экспозомами.[22]Проект HELIX на Барселона Центр исследований в области экологической эпидемиологии был открыт примерно в 2014 году и ставил своей целью разработку экспозома для раннего возраста.[23]Второй проект, Exposomics, базируется в Имперский колледж Лондон, запущенная в 2012 году, была направлена ​​на использование смартфонов, использующих GPS и датчики окружающей среды, для оценки воздействия.[22][24]

В конце 2013 года стартовала крупная инициатива под названием «Ассоциации здравоохранения и окружающей среды на основе крупномасштабных опросов населения» или HEALS. Рекламируемое как крупнейшее в Европе исследование, посвященное здоровью окружающей среды, HEALS предлагает принять парадигму, определяемую взаимодействиями между последовательностью ДНК, эпигенетическими модификациями ДНК, экспрессией генов и факторами окружающей среды.[25]

В декабре 2011 г. Национальная Академия Наук организовал встречу на тему «Новые технологии измерения индивидуальных экзосом».[26] А Центры по контролю и профилактике заболеваний В обзоре «Экспосома и экспосомика» очерчиваются три приоритетных области для исследования профессионального экспосома, определенные Национальный институт охраны труда и здоровья.[11] В Национальные институты здоровья (NIH) инвестировал в технологии, поддерживающие исследования, связанные с экспозомами, включая биосенсоры, и поддерживает исследования взаимодействие генов с окружающей средой.[27][28]

Предлагаемый проект экспосомы человека (HEP)

Идея проекта Human Exposome Project, аналогичного проекту Проект "Геном человека", был предложен и обсужден на многочисленных научных встречах, но по состоянию на 2017 год такого проекта не существует. Учитывая отсутствие ясности в отношении того, как наука будет заниматься таким проектом, поддержки не хватало.[29] Отчеты по проблеме включают:

Связанные поля

Концепция экспозома способствовала предложению в 2010 г. нового парадигма в болезни фенотип, «принцип уникального заболевания»: у каждого человека есть уникальный процесс заболевания, отличный от любого другого человека, учитывая уникальность экспозома и его уникальное влияние на молекулярные патологические процессы, включая изменения в интерактом.[33] Этот принцип был впервые описан при неопластических заболеваниях как «уникальный принцип опухоли».[34] Основываясь на этом уникальном принципе болезни, междисциплинарная область молекулярная патологическая эпидемиология (MPE) объединяет молекулярная патология и эпидемиология.[35]

Социально-экономические факторы

Глобальные изменения обусловлены многими факторами; однако пятью основными движущими силами глобальных изменений являются: рост населения, экономический рост, технологический прогресс, отношения и институты.[36] Эти пять основных факторов глобальных изменений могут проистекать из социально-экономический факторы, которые, в свою очередь, могут рассматриваться как движущие силы в собственном отношении. Социально-экономические факторы изменения климата могут быть вызваны социальным или экономическим спросом на ресурсы, таким как спрос на древесину или спрос на сельскохозяйственные культуры. Например, в случае обезлесения в тропиках основным фактором является экономические возможности, связанные с добычей этих ресурсов и преобразованием этих земель в сельскохозяйственные угодья или пастбища.[37] Эти движущие силы могут проявляться на любом уровне, от глобального спроса на древесину до уровня домохозяйств.

Пример того, как социально-экономические факторы влияют изменение климата можно увидеть в торговля соевыми бобами между Бразилией и Китаем. Торговля соевыми бобами от до Бразилия и Китай чрезвычайно вырос за последние несколько десятилетий. Этот рост торговли между этими двумя странами стимулируется социально-экономическими факторами. Некоторые из социально-экономических движущих сил здесь - это растущий спрос на бразильские соевые бобы в Китае, увеличение масштабов землепользования для производства сои в Бразилии и важность укрепления внешней торговли между двумя странами.[38] Все эти социально-экономические факторы влияют на изменение климата. Например, рост возделываемых земель под соевые бобы в Бразилии означает, что для этого ресурса должно быть все больше и больше земли. Это приводит к превращению лесного покрова в пахотные земли, что само по себе оказывает влияние на окружающую среду.[39]Этот пример изменения землепользования, вызванного спросом на ресурс, происходит не только в Бразилии с производством сои.

Ловля раков в округе Акадия, штат Луизиана.

Другой пример пришел из Директива о возобновляемых источниках энергии 2009 г. Союз, когда они потребовали биотопливо развития для стран, входящих в их состав. С международным социально-экономическим фактором увеличения производства биотоплива влияет на землепользование в этих странах. Когда сельскохозяйственные пахотные земли переходят на биоэнергетические пахотные земли, предложение исходной культуры сокращается, в то время как мировой рынок этой культуры увеличивается. Это вызывает каскадную социально-экономическую движущую силу необходимости увеличения сельскохозяйственных угодий для поддержки растущего спроса. Однако из-за нехватки доступных земель от замены сельскохозяйственных культур до биотоплива страны должны изучить более отдаленные районы для развития этих первоначальных пахотных земель. Это вызывает системы вторичного распространения в странах, где происходит это новое развитие. Например, африканские страны превращают саванны в пахотные земли, и все это происходит из-за социально-экономической причины стремления к разработке биотоплива.[40] Более того, не все социально-экономические факторы, вызывающие изменения в землепользовании, проявляются на международном уровне. Эти драйверы можно испытать вплоть до домашнего уровня. Замещение культур происходит не только из-за смены биотоплива в сельском хозяйстве, большая замена пришла из Таиланда, когда они переключили производство опийного мака на ненаркотические культуры. Это привело к росту сельскохозяйственного сектора Таиланда, но вызвало глобальные колебания (заменитель опия ).

Например, в Китае местные жители используют лес в качестве дров для приготовления пищи и обогрева своих домов. Таким образом, социально-экономический фактор здесь - это местный спрос на древесину для поддержания существования в этом районе. Из-за этого драйвера местные жители истощают запасы топливной древесины, поэтому им приходится двигаться дальше, чтобы добыть этот ресурс. Это движение и спрос на древесину, в свою очередь, способствует исчезновению панд в этой области, потому что их экосистема разрушается.[41]

Однако при исследовании местных тенденций внимание, как правило, уделяется результатам, а не тому, как изменения в глобальных факторах влияют на результаты.[42] С учетом вышесказанного при анализе социально-экономических факторов изменений необходимо осуществлять планирование на уровне сообщества.

В заключение, можно увидеть, как социально-экономические факторы на любом уровне играют роль в последствиях действий человека для окружающей среды. Все эти факторы оказывают каскадное воздействие на землю, людей, ресурсы и окружающую среду в целом. При этом люди должны полностью понимать, как их социально-экономические факторы могут изменить наш образ жизни. Например, возвращаясь к примеру сои, когда предложение не может удовлетворить спрос на соевые бобы, глобальный рынок этой культуры увеличивается, что, в свою очередь, влияет на страны, которые полагаются на эту культуру как источник пищи. Эти факторы могут привести к повышению цен на соевые бобы в их магазинах и на рынках или к общему дефициту этой культуры в странах-импортерах. С обоими этими результатами на уровень домохозяйств влияет социально-экономический фактор на национальном уровне, обусловливающий повышенный спрос на бразильские соевые бобы в Китае. Только на этом одном примере можно увидеть, как социально-экономические факторы влияют на изменения на национальном уровне, которые затем приводят к более глобальным, региональным, общинным изменениям и изменениям на уровне домашних хозяйств. Основная концепция, которую следует извлечь из этого, - это идея, что все взаимосвязано и что наши роли и выбор как людей имеют основные движущие силы, которые влияют на наш мир различными способами.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Гилпин, А. 1996. Словарь окружающей среды и устойчивого развития. Джон Уайли и сыновья. 247 с.
  2. ^ а б c Галлахер, Джеймс (17 декабря 2015 г.). «Рак - это не просто« невезение », это связано с окружающей средой, как показывают исследования». BBC. Получено 17 декабря 2015.
  3. ^ «Астма и ее триггеры из окружающей среды», Национальный институт наук об окружающей среде, Май 2006 г., дата обращения 5 марта 2010 г.
  4. ^ «Исследование, показывающее доказательства того, что аутизм является одним из основных факторов окружающей среды», 10 ноября 2008 г. navjot PhysOrg, дата обращения 5 марта 2010
  5. ^ Wild, CP (август 2005 г.). «Дополнение генома« экспозомом »: выдающаяся задача измерения воздействия окружающей среды в молекулярной эпидемиологии». Эпидемиология, биомаркеры и профилактика рака. 14 (8): 1847–50. Дои:10.1158 / 1055-9965.EPI-05-0456. PMID  16103423.
  6. ^ Раппапорт С.М., Смит М.Т. (2010). «Эпидемиология. Окружающая среда и риски болезней». Наука. 330 (6003): 460–461. Дои:10.1126 / science.1192603. ЧВК  4841276. PMID  20966241.
  7. ^ Раппапорт С.М. (2011). «Значение экспозома для науки об экспонировании». Эпидемиол J Expo Sci Environ. 21 (1): 5–9. Дои:10.1038 / jes.2010.50. PMID  21081972.
  8. ^ а б Wild, CP (февраль 2012 г.). «Экспозом: от идеи к полезности». Международный журнал эпидемиологии. 41 (1): 24–32. Дои:10.1093 / ije / dyr236. PMID  22296988.
  9. ^ Петерс А., Хук Г., Кацуянни К. (2012). «Понимание связи между воздействием окружающей среды и здоровьем: много ли обещает экспозиция?». Эпидемиол Общественное здравоохранение. 66 (2): 103–105. Дои:10.1136 / jech-2011-200643. PMID  22080817.
  10. ^ Бак Луи GM, Сундарам Р. (2012). «Exposome: время трансформирующих исследований». Stat Med. 31 (22): 2569–75. Дои:10.1002 / sim.5496. ЧВК  3842164. PMID  22969025.
  11. ^ а б Центры по контролю и профилактике заболеваний (2012). «Экспосома и экспосомика». Проверено 5 марта 2013 года.
  12. ^ Бак Луи Г. М .; Yeung E .; Sundaram R .; и другие. (2013). «Exposome - захватывающие возможности для открытий в репродуктивной и перинатальной эпидемиологии». Детская и перинатальная эпидемиология. 27 (3): 229–236. Дои:10.1111 / ppe.12040. ЧВК  3625972. PMID  23574410.
  13. ^ Vrijheid M, Slama R, Robinson O, Chatzi L, Coen M и др. (2014). «Экспосома раннего возраста человека (HELIX): обоснование и дизайн проекта». Environ Health Perspect. 122 (6): 535–544. Дои:10.1289 / ehp.1307204. ЧВК  4048258. PMID  24610234.
  14. ^ Миллер Гэри У .; Джонс Дин П. (2014). «Природа воспитания: уточнение определения экспосомы». Токсикологические науки. 137 (1): 1–2. Дои:10.1093 / toxsci / kft251. ЧВК  3871934. PMID  24213143.
  15. ^ Порта М, редактор. Гренландия С., Эрнан М., дос Сантос Силва И., Ласт Дж. М., младшие редакторы (2014). Словарь эпидемиологии, 6-я. версия. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780199976737
  16. ^ Гэри Миллер (2 декабря 2013 г.). Exposome: учебник. Эльзевир. п. 118. ISBN  978-0124172173. Получено 16 января 2014.
  17. ^ Гэри Миллер (20 ноября 2013 г.). "G x E =?". Sci Connect. Эльзевир. Получено 16 января 2014.
  18. ^ Миллер Гэри В .; Джонс Дин П. (январь 2014 г.). «Природа воспитания: уточнение определения экспосомы». Токсикологические науки. 137 (1): 1–2. Дои:10.1093 / toxsci / kft251. ЧВК  3871934. PMID  24213143.
  19. ^ Патель, CJ; Бхаттачарья, Дж; Бьютт, Эй Джей (20 мая 2010 г.). «Исследование, проводимое Общественной ассоциацией (EWAS) по сахарному диабету 2 типа». PLoS ONE. 5 (5): e10746. Bibcode:2010PLoSO ... 510746P. Дои:10.1371 / journal.pone.0010746. ЧВК  2873978. PMID  20505766.
  20. ^ Патель, CJ; Chen, R; Кодама, К; Иоаннидис, JP; Бьютт, Эй Джей (20 января 2013 г.). «Систематическая идентификация эффектов взаимодействия между ассоциациями генома и окружающей среды при сахарном диабете 2 типа». Генетика человека. 132 (5): 495–508. Дои:10.1007 / s00439-012-1258-z. ЧВК  3625410. PMID  23334806.[мертвая ссылка ]
  21. ^ Смит Мартин Т .; Раппапорт Стивен М. (август 2009 г.). «Создание центров биологии экспозиции для включения E в исследования взаимодействия" G × E "». Перспективы гигиены окружающей среды. 117 (8): A334 – A335. Дои:10.1289 / ehp.12812. ЧВК  2721881. PMID  19672377.
  22. ^ а б Каллавей, Юэн (27 ноября 2012 г.). «Ежедневная доза токсичных веществ, которую необходимо отслеживать». Природа. 491 (7426): 647. Bibcode:2012Натура 491..647C. Дои:10.1038 / 491647a. PMID  23192121.
  23. ^ Vrijheid, M; Slama, R; Робинсон, О; Chatzi, L; Коэн, М; ван ден Хейзел, П; Томсен, К; Райт, Дж; Athersuch, TJ; Avellana, N; Basagaña, X; Brochot, C; Bucchini, L; Бустаманте, М; Карраседо, А; Casas, M; Эстивилл, X; Фэрли, L; ван Гент, Д; Гонсалес-младший; Granum, B; Gražulevičienė, R; Гуцков, КБ; Julvez, J; Кеун, ХК; Кожевинас, М; МакИчан, Р.Р .; Meltzer, HM; Sabidó, E; Шварце, ЧП; Siroux, V; Sunyer, J; Хочу, EJ; Zeman, F; Nieuwenhuijsen, MJ (июнь 2014 г.). «Экспозом раннего человека (HELIX): обоснование и дизайн проекта». Перспективы гигиены окружающей среды. 122 (6): 535–44. Дои:10.1289 / ehp.1307204. ЧВК  4048258. PMID  24610234.
  24. ^ Об экспосомике Европа
  25. ^ «ЗДОРОВЬЕ-ЕС». Получено 16 января 2014.
  26. ^ "Заседание Национальной академии наук". Получено 21 января 2013.
  27. ^ «Исследования NIEHS и окружающей среды». Получено 21 января 2013.
  28. ^ "Инициатива" Гены и окружающая среда ". Получено 21 января 2013.
  29. ^ Арно, Селия Анри (16 августа 2010 г.). "Разоблачение разоблачения". Новости химии и машиностроения, Vol. 88, № 33, с. 42–44. Американское химическое общество. Проверено 5 марта 2013 года.
  30. ^ Lioy, PJ; Раппапорт, С.М. (ноябрь 2011 г.). «Наука об экспонировании и экспонирование: возможность согласованности в науках о здоровье окружающей среды». Перспективы гигиены окружающей среды. 119 (11): A466–7. Дои:10.1289 / ehp.1104387. ЧВК  3226514. PMID  22171373.
  31. ^ «Отчет NRC поддерживает видение NIEHS экспозома». Получено 21 января 2013.
  32. ^ Совет национальных исследований; Исследования, Отдел земной жизни; Токсикология, Совет по экологическим исследованиям и; Век, Комитет по науке о воздействии окружающей среды на человека в 21-м (2012-09-07). Экспозиционная наука в 21 веке: видение и стратегия. ISBN  9780309264686. Получено 21 января 2013.
  33. ^ Огино С., Лочхед П., Чан А.Т. и др. (2013). «Молекулярная патологическая эпидемиология эпигенетики: развивающаяся интегративная наука для анализа окружающей среды, хозяина и болезней». Мод Pathol. 26 (4): 465–484. Дои:10.1038 / modpathol.2012.214. ЧВК  3637979. PMID  23307060.
  34. ^ Огино С., Фукс С.С., Джованнуччи Э. (2012). «Сколько молекулярных подтипов? Применение уникального принципа опухоли в персонализированной медицине». Эксперт Рев Мол Диаг. 12 (6): 621–628. Дои:10.1586 / erm.12.46. ЧВК  3492839. PMID  22845482.
  35. ^ Огино С, Штампфер М (2010). «Факторы образа жизни и микросателлитная нестабильность при колоректальном раке: развивающаяся область молекулярной патологической эпидемиологии». J Natl Cancer Inst. 102 (6): 365–367. Дои:10.1093 / jnci / djq031. ЧВК  2841039. PMID  20208016.
  36. ^ Ливерман Д., Б. Ярнал и Б. Л. Тернер II. 2003. Человеческое измерение глобальных изменений. В «Географии в Америке на заре 21 века», ред. Г. Л. Гейл и К. Дж. Уиллмотт, 267–282. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.
  37. ^ Lambin, EF, BL Turner II, J. Helmut, S. Agbola, A. Angelsen, J. Bruce, O. Coomes, R. Dirzo, G. Fischer, C. Folke, P. George, K. Homewood, J. Имбернон, Р. Лиманс, Х. Ли, Э. Моран, М. Мортимор, Р. Рамакришнан, Дж. Ричардс, Х. Сканес, В. Стеффен, Г. Стоун, У. Сведин, Т. Велдкамп, К. Фогель, и Дж. Сюй. 2001. Причины изменения землепользования и земного покрова: выход за рамки мифов. Глобальное изменение окружающей среды 11: 261-269.
  38. ^ Лю, Дж., В. Халл, М. Батистелла, Р. ДеФрис, Т. Дитц, Ф. Фу, Т. В. Хертель, Р. К. Изаурральде, Э. Ф. Ламбин, С. Ли, Л. А. Мартинелли, В. Дж. Макконнелл, Э. Ф. Моран, Р. Нейлор , Z. Ouyang, KR Polenske, A. Reenberg, G. de Miranda Rocha, CS Simmons, PH Verburg, PM Vitousek, F. Zhang, and C. Zhu. 2013. Устойчивое развитие в мире электросвязи. Экология и общество 18 (2).
  39. ^ Тернер II, Б. Л. и В. Мейер. 1994. Глобальные изменения в землепользовании и земном покрове: обзор. В книге «Изменения в землепользовании и земном покрове: глобальная перспектива», под ред. В. Мейер и Б. Л. Тернер II, 3–9. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
  40. ^ Икин, Х., ДеФрис, Р., Керр, С., Ламбин, Э. Ф., Лю, Дж., Маркотуллио, П. Дж., ... Циммерер, К. (2014). Значение телекоммуникационной связи для исследования изменений в землепользовании. В Переосмысление глобального землепользования в эпоху городов (стр. 141-161). MIT Press.
  41. ^ Лю, Дж., Т. Диц, С. Р. Карпентер, М. Альберти, К. Фолке, Э. Моран, А. Н. Пелл, П. Дедман, Т. Кратц, Дж. Любченко, Э. Остром, З. Оуян, В. Провенчер , С.Л. Редман, С.Х. Шнайдер и В.В. Тейлор. 2007. Сложность связанных систем человека и природы. Наука 317 (5844): 1513-1516
  42. ^ Стокгольмский институт окружающей среды. Связывание глобальных и местных сценариев в условиях изменения климата. Стокгольмский институт окружающей среды, 2003 г., www.jstor.org/stable/resrep00343. По состоянию на 12 марта 2020 г.

внешняя ссылка