Forfattere
Vidste du, at der lever bakterier i det støv, der findes i mange bygninger? De fleste af disse bakterier er harmløse, men nogle kan gøre os syge. Vi ville gerne teste, hvordan bakterier, der lever i støv, ville blive påvirket af lys: Hvilke typer ville leve, og hvilke ville dø? For at teste dette lagde vi støv i modelkontorer i 90 dage under forskellige lysforhold og målte lysets effekt på bakterierne i støvet. Vi fandt ud af, at visse typer bakterier ikke kunne overleve indendørs, når dagslyset kom ind i rummet gennem almindelige vinduer. Det er afgørende at forstå, hvordan forskellige typer mikrober trives eller aftager i forskellige miljøer, når vi stræber efter at skabe fremtidens bygninger, der kan hjælpe os med at holde os sunde eller i det mindste ikke gøre os syge så ofte.
I store dele af verden tilbringer folk det meste af deres liv indendørs. Samlingen af bygninger, veje, byer og endda parker er det habitat, vi har bygget til os selv, kendt som built environment. Når vi er inde i bygninger, er det umuligt at undgå at komme i kontakt med det støv, der samler sig der. Støv består af mange forskellige typer materialer, bl.a. jord, små stykker hud og fibre fra møbler og tøj. I støvet er der levende samfund af mikrober kaldet mikrobiomet som består af organismer, der er så små, at man kun kan se dem med et mikroskop. Disse støvsamfund kan bestå af hundredvis af forskellige arter af mikrober, herunder bakterier, svampe og vira.
Støv og de mikrober, der lever i støv, er overalt omkring os. De fleste af disse mikrobielle værelseskammerater har ingen effekt på os. Men nogle er nyttige, f.eks. dem, der hjælper os med at fordøje vores mad, mens andre kan være skadelige, f.eks. de bakterier, der gør os syge. Det er vigtigt at vide mere om disse støvlevende mikrober for at hjælpe os med at forstå, hvordan vores kroppe reagerer på vores indendørs livsstil. Denne viden kan også lære os, hvordan vi designer og bruger bygninger på måder, der hjælper med at regulere de typer af mikrober, der lever der.
En ting, der kan påvirke indendørs mikrober, er eksponering for lys. Lys kan forårsage kemiske reaktioner i mikrober, som skader deres DNA eller de proteiner, de skal bruge for at overleve og fungere. Et forskerhold på Biology and the Built Environment Center ville udføre et eksperiment for at finde ud af, hvordan bakterier, der lever i støv, ville blive påvirket, når de blev udsat for lys [1]. Hvilke typer bakterier ville leve, og hvilke ville dø? At forstå, hvordan forskellige slags mikrober påvirkes i forskellige miljøer, kan hjælpe os med at skabe bygninger, der hjælper folk med at holde sig sunde, eller i det mindste ikke gør os syge så ofte.
Ud fra det, vi allerede vidste om, hvordan lys påvirker bakterier, opstillede vi en hypotese, før vi gik i gang med vores eksperimenter. Vi antog, at (1) lys ville dræbe nogle af de bakterier, der lever i støv; (2) forskellige typer lys ville påvirke bakteriearter forskelligt; og (3) bakteriearter, der er beslægtede, ville blive påvirket af lys på samme måde.
For at teste lysets effekt på de bakterier, der lever i støv, skulle vi først have fat i noget støv! Vi indsamlede støv fra mange forskellige bygninger og hjem og blandede det hele sammen. Ved at blande støvet sammen skabte vi et stort mikrobielt samfund. Derefter lagde vi små mængder af det blandede støv i 3 lystætte kasser, som repræsenterede en model for rum i en bygning. Kasserne havde hver et vindue på den ene side (figur 1). Vinduerne på hver kasse var lavet af forskellige typer glas, som hver især ville lade forskellige typer lys passere ind i kasserne (figur 2). Det ene lukkede kun synligt lys ind (det lys, vores øjne kan se), ligesom glasset i et almindeligt vindue i en bygning. Et vindue lukkede kun ultraviolet lys ind, hvilket er nogenlunde det modsatte af et almindeligt vindue, fordi det blokerede synligt lys fra at komme ind i kassen. Et vindue var af metal, hvilket gjorde, at der slet ikke kom lys ind i kassen, ligesom i et mørkt rum.
Vinduet i hver kasse var lavet af et forskelligt materiale, der ville lukke forskellige typer lys ind. Vinduet i kassen til venstre lukkede kun ultraviolet (UV) lys ind, vinduet i den midterste kasse lukkede intet lys ind, og vinduet i den højre kasse lukkede synligt lys ind, som kommer fra dagslyset. De nederste grafer viser de relative mængder af levende bakterier, der var til stede i støvprøverne efter eksponering for lys. Du kan se, at der var flere bakterier i kassen uden lys. Graferne viser også det relative antal bakterier, der lignede de arter, der findes udendørs eller på mennesker. Disse data viste, at færre bakterier overlever i lys, og de, der overlever, har en tendens til at komme fra det fri.
Færre bakterier var i live i det støv, der blev udsat for begge typer lys, sammenlignet med støvprøverne i de mørke kasser. De bakteriearter, der stadig var i live i det støv, der blev udsat for lys, lignede de bakterier, der typisk findes i udendørsmiljøer.
For at måle mængden af lys i og omkring disse modelrum blev der placeret automatiske sensorer inde i hver kasse. Vi placerede også en sensor uden for kasserne for at måle sollyset. For at holde kasserne under forhold, der lignede dem, der findes i et rigtigt kontor eller klasseværelse, blev kasserne placeret i større trækasser, hvor vi kunne kontrollere temperaturen, luftfugtigheden og mængden af lys. Det gav os mulighed for at holde de samme forhold i alle kasser, så det eneste, der varierede, var mængden af lys, som støvet blev udsat for. Vi havde også flere identiske prøver (kaldet replikater) for hver type lysbehandling for at sikre, at de effekter, vi så, ikke var tilfældige. Modelrummene blev efterladt i denne større kasse på taget af en bygning i 90 dage. Det er omtrent den gennemsnitlige tid, som støv svæver rundt i dit hjem, før det bliver fjernet. På taget oplevede kasserne dag og nat, ligesom rummene ville gøre i en rigtig bygning.
Efter at prøverne havde tilbragt 90 dage på taget, blev de indsamlet og forberedt til test. Hver støvprøve blev delt i to: Den ene halvdel blev bevaret, som den var, og den anden halvdel blev behandlet med et kemikalie, der hedder propidium monoazide (PMA). PMA binder sig til DNA, der er spildt ud af døde celler, som er gået i stykker. Det gjorde vi for at få DNA fra døde celler “af vejen”, så vi kunne være sikre på, at vi kun så på DNA fra levende celler i den pågældende prøve. Ved at sammenligne støvprøven, der var behandlet med PMA, med den ubehandlede prøve, kunne vi sammenligne det DNA, vi fandt i støvet, og finde ud af, hvilke typer bakterier der døde, når de blev udsat for lys.
Vi fjernede DNA’et fra bakterierne i det almindelige og PMA-behandlede støv ved at bryde bakteriecellerne op og vaske alt væk, der ikke var DNA. Derefter brugte vi en laboratorieteknologi kaldet DNA-sekventering til at aflæse DNA’et. Vi sammenlignede de bakterielle DNA-sekvenser fra vores støvprøver med en database over kendte bakterier for at finde ud af, hvilke typer bakterier der var til stede i støvet. Det svarer lidt til at søge efter sin yndlingssang på internettet ved kun at bruge en del af teksten. Vi sammenlignede bakterietyperne i støvet i hver af vores lysbehandlinger for at se, hvilke typer der overlevede de forskellige typer belysning.
Vi fandt ud af, at lyset påvirkede de typer af bakterier, der var til stede i kasserne! Den prøve, der tilbragte 90 dage i en mørk kasse, indeholdt flere forskellige bakterietyper end begge kasser, der fik lys ind gennem et vindue (figur 2). Det betyder, at mørket gjorde det muligt for flere forskellige bakteriearter at overleve, og vi tror, at det skyldes, at de lysfølsomme arter ikke blev dræbt af lyset. De bakterier, der overlevede i de mørke kasser, havde en tendens til at ligne de arter, vi kan finde på menneskehud, og som måske ikke kan tåle ret meget sollys.
Støvet fra kasserne med vinduer, der lukkede enten synligt lys eller UV-lys ind, havde færre levende bakterier, fordi ikke alle bakterier kan lide at leve i lyset (figur 2). De bakterier, der overlevede lysbehandlingerne, lignede de typer, vi kan finde svævende rundt i luften udendørs, på steder, hvor mikrober skal forholde sig til lys hver dag. Der var dog nogle forskelle mellem de specifikke bakterietyper, der blev fundet i støv fra de kasser, der lod UV-lys komme ind, og dem, der lod synligt lys komme ind. Det tyder på, at UV-lys kan dræbe nogle bakterier, som synligt lys ikke dræber, og vice versa (figur 2).
Vi tror ikke, at det store antal bakterier, der blev fundet i de mørke kasser, skyldtes, at bakterierne formerede sig i mørket, da der ikke var nok vand i kassernes miljø til, at bakterierne kunne dele sig. Vi fandt ud af, at den mest udbredte type bakterier i prøven fra de mørke kasser var fra en gruppe kaldet Saccharopolyspora, som generelt findes i jord og bygninger på landet, der har meget kontakt med naturlige miljøer. Saccharopolyspora kan bidrage til luftvejssygdomme, som mennesker får, når de opholder sig indendørs og kommer i kontakt med denne bakterie, men der er stadig brug for forskning for at forstå, hvornår og hvorfor det sker.
Da Saccharopolyspora og andre bakterier manglede eller fandtes i meget lavere antal i de kasser, der blev udsat for begge typer lys, rejser det den interessante mulighed, at lys kan være i stand til at begrænse eller ændre væksten af forskellige bakterier i bygninger, hvor vi virkelig bekymrer os om tilstedeværelsen af bakterier, som f.eks. på hospitaler. Måske kunne vi designe bygninger, så de lukker mere naturligt dagslys ind, herunder både synligt lys og UV-lys, for at holde bakterierne indendørs på et lavere niveau. Denne undersøgelse testede dog ikke, om nogen af de bakterier, der var følsomme over for lys, var skadelige for mennesker, så vi kan ikke drage konklusioner om, hvorvidt det rent faktisk ville gavne menneskers sundhed at lukke mere lys ind. En mikrobes evne til at overleve indendørs er kompliceret og påvirkes af mange forhold, herunder tilgængeligheden af fugt, og hvor ofte mennesker tilfører flere mikrober til indeklimaet. Der er brug for flere eksperimenter for at bestemme lysets mikrobedræbende egenskaber under bredere forhold, såsom højere luftfugtighed, temperaturændringer, ændringer i solens placering og meget mere. Andre eksperimenter skal se på, hvordan lysfølsomme bakterier kan interagere med andre organismer, der findes indendørs, som f.eks. vira, svampe og protozoer.
Resultaterne af vores eksperimenter tyder på, at lys påvirker, hvilke bakterier der kan leve i vores bygninger. Det betyder, at arkitekter og belysningseksperter, der designer bygninger og bestemmer, hvor meget lys og hvilken slags lys et rum får, måske kan hjælpe med at kontrollere, hvilke mikrobielle samfund vi deler vores hjem, kontorer og klasseværelser med. I fremtiden skal faktorer som luftfugtighed, bygningens placering, mængden af skygge, antallet af mennesker i en bygning og ventilation, for at nævne nogle få, undersøges samtidig for at bestemme dagslysets sande indvirkning på mikrobielle samfund i det byggede miljø.
Det byggede miljø: Samlingen af bygninger, veje, byer og endda parker er det habitat, som vi har bygget til os selv.
Mikrobe: Et generelt udtryk, der bruges til at beskrive organismer, der er meget små, som bakterier, svampe og vira.
Mikrobiom: Et samfund af mange forskellige typer mikrober, der lever sammen.
Propidiummonoazid (PMA): Et kemisk farvestof, der klæber til DNA og forhindrer det i at blive set af DNA-sekventeringsmaskiner.
[1] Fahimipour, A. K., Hartmann, E. M., Siemens, A., Kline, J., Levin, D. A., Wilson, H., et al. 2018. Eksponering for dagslys modulerer bakteriesamfund, der er forbundet med husholdningsstøv. Microbiome 6:175. doi: 10.1186/s40168-018-0559-4
Du ser bolden flyve mod dig, kun en halv meter væk. Du sprinter for at gribe den, mens du pumper dine ben så hårdt, du kan. Du griber bolden og holder fast i den med fingrene. Så hører du pludselig din mors stemme kalde på dig. Det går op for dig, at det er tid til aftensmad, så du skynder dig hjem igen. Hvordan kan alt dette ske? Du ved selvfølgelig, at din hjerne styrer din krop, men hvordan ved den, hvad dine øjne ser, eller hvordan får den dine ben til at løbe? Din hjerne består af milliarder af celler, der kaldes neuroner. Dine neuroner bærer information i form af elektriske impulser. Neuronerne kommunikerer med hinanden og resten af din krop ved særlige mødepunkter, der kaldes synapser.
…
Vores hjerner er som utroligt komplekse puslespil med milliarder af brikker, der har vokset og udviklet sig, siden før vi blev født. Men vidste du, at små, hårlignende strukturer på vores celler kaldet primære cilier spiller en stor rolle i denne proces? Primære cilier fungerer som antenner, der hjælper vores hjerneceller med at kommunikere, rejse og endda opbygge forbindelser ved at styre samlingen af dette store puslespil. Men når de primære fimrehår ikke kan dannes ordentligt eller ikke kan fungere problemfrit, kan det påvirke udviklingen af mange organer, herunder hjernen. Forskere har fundet ud af, at kortere eller færre primære cilier er forbundet med tilstande, der kan påvirke hjernens udvikling, herunder en gruppe lidelser, der kaldes ciliopatier. Ved at forstå betydningen af primære cilier kan vi finde ud af mere om hjernens udvikling og den rolle, cilier spiller i samlingen af dette store puslespil.
…
Som mennesker kan vi bruge ord som “sulten” og “mæt” til at kommunikere, hvornår vi har brug for at spise i løbet af dagen. Men mus, som ofte bruges til at studere spiseadfærd i laboratoriet, kan ikke fortælle os, hvad de føler. Vi trænede mus til at fortælle os, om de var sultne eller mætte. Derefter tændte og slukkede vi for bestemte celler i et hjerneområde kaldet hypothalamus for at se, om disse specifikke celletyper kunne få en mus til at føle sig sulten eller mæt. Vores forskning viste, at når vi tændte for bestemte hjerneceller i et område kaldet hypothalamus’ bueformede kerne, fik det musene til at rapportere, at de var sultne, selv om de lige havde spist, og deres maver burde føles fyldte. Disse resultater giver os et fingerpeg om, hvordan hjernen arbejder med at kontrollere sult.
…
Nogle gange kan børn ikke bo hos deres biologiske (biologiske) forældre. Det kan være, fordi forældrene er syge eller ude af stand til at tage sig af deres børn på grund af de udfordringer, forældrene står over for. I sådanne tilfælde kan plejefamilier træde til og hjælpe. En plejefamilie er som en anden familie, hvor børn kan bo midlertidigt, eller indtil de bliver voksne. Plejeforældrenes opgaver er de samme som alle andre forældres: De leger med børnene, tilbyder følelsesmæssig støtte, hjælper med lektier, sørger for mad og drikke, og sørger for et trygt hjemmemiljø. Ikke desto mindre er det en stor forandring at flytte til en ny familie, og det kan være en udfordring. Nogle børn kan være vrede eller kede af det, have svært ved at stole på nye mennesker eller have oplevet slemme ting. Det vigtigste er dog, at børn og plejeforældre ikke er alene i disse situationer. Der er et stort team, kaldet familieplejesystemet, som sørger for, at børn og forældre har det bedst muligt.
…Få inspiration og viden om praksis og cases, evidens og forskning, kurser, netværksmøder og vores Læringsplatform – alt sammen til at styrke din faglige udvikling.
Du kan til enhver tid trække dit samtykke tilbage ved at afmelde dig nyhedsmailen.
Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.
Med venlig hilsen
MiLife
