Powierzchnie mieszkalne i biurowe zajmują na świecie ponad 639 tysięcy km kw. – więcej niż np. Francja. W tym sztucznym środowisku spędzamy blisko 90 proc. czasu. Ale nigdy nie jesteśmy sami – tuż obok nas, na meblach, ścianach, podłogach i w powietrzu żyją mikroskopijne stworzenia. „Wnętrze mieszkania – odcięte od wpływów otoczenia, z nieznacznie zmieniającą się temperaturą i wilgotnością – w dużym stopniu przypomina jaskinię” – pisze dr Laura Martin z Cornell University na łamach magazynu „Trends in Ecology & Evolution”.
Rzeczywiście, część żyjących obok nas stworzeń – tych widocznych gołym okiem – uderzająco przypomina mieszkańców jaskiń. Są płaskie, jak pluskwy, karaluchy, srebrzyki czy wszy książkowe, bo taki kształt ciała pomaga im wciskać się w szczeliny. Mają słaby wzrok, ale za to długie czułki, dzięki którym orientują się w przestrzeni. Wyczuwają nimi krawędzie, by wzdłuż nich podążać. Naukowcy przypuszczają, że domowe mikroby także musiały mieć przystosowania, które im pozwoliły na kolonizację ludzkich siedzib. Np. przodkowie bakterii Thermus aquaticus – spotykanej w termach elektrycznych – zapewne żyli w gorących źródłach.
Cenna jest odporność na szybko zmieniające się warunki. Jak te w rączce prysznica, która najczęściej jest pusta, ale co jakiś czas błyskawicznie wypełnia się wodą.
Drożdże w zmywarce
Dr Leah Feazel z University of Colorado kilka lat temu sprawdzał, co żyje w takich miejscach. Znalazł dużo bakterii z rodzaju Sphingomonas, Methylobacterium, ale i z rodzaju Mycobacterium, które są spokrewnione z prątkami gruźlicy i mogą powodować infekcje u ludzi o osłabionym układzie odpornościowym. W strumieniu wody spod prysznica jest ich do 100 razy więcej niż w wodzie z kranu. Jednak trudno je całkiem wypłukać, bo komórki Mycobacterium mają woskową otoczkę, która pozwala im przyklejać się do różnych powierzchni. Jeszcze lepiej radzą sobie z tym drożdże z rodzaju Exophiala, które można znaleźć w zlewach i zmywarkach do naczyń. W 60 proc. próbek pobranych ze zmywarek w 101 miastach na sześciu kontynentach znajdowano te grzyby na gumowych uszczelkach drzwiczek. To mikroby „wagi ciężkiej” – odporne na gorąco, wysokie stężenie soli, agresywne detergenty, wodę o kwaśnym i zasadowym odczynie. Nigdy wcześniej nie spotkano takich cech u drożdży. Organizmy te mogą w przyszłości stanowić zagrożenie dla zdrowia, ponieważ Exophiala dermatitidis może atakować płuca u pacjentów z mukowiscydozą (na szczęście bardzo rzadko).
W naturze Exophiala rosną na skórce owoców tropikalnych. Dlatego mają naturalne predyspozycje do zamieszkiwania zmywarek. Z owocami drożdże trafiają do układu pokarmowego zwierząt owocożernych, gdzie muszą przeżyć kąpiel w kwasie żołądkowym. Przystosowania, które pozwalają mikrobom trwać w tak ekstremalnych warunkach, mogą sprzyjać organizmom chorobotwórczym. „Wiele patogenów oportunistycznych – czyli takich, które tylko czasami powodują problemy ze zdrowiem – nie znosi suszy, gorąca czy zimna. Otoczenie, w którym warunki cyklicznie się zmieniają, tak jak w zmywarce do naczyń, w której po wilgotnym i bardzo gorącym okresie następuje bardzo suchy, mogą pozwalać na wytworzenie się wysokiej odporności na stres, a takie przystosowanie zwiększa żywotność mikrobów” – wyjaśnia „Focusowi” dr James Meadow z University of Oregon.
Bakterie jak odcisk palca
Głównym źródłem mikrobów zasiedlających domowy ekosystem jesteśmy my sami. Tylko ich niewielka część pochodzi z gleby, wody i powietrza. Większość zostaje strząśnięta z naszych ciał. W ciągu godziny każdy z nas gubi ok. 1,5 mln komórek naskórka, a wraz z nimi blisko 15 mln bakterii. Dotykając jakiejś powierzchni przenosimy miliony mikrobów. Kiedy się przeprowadzamy, nasze nowe lokum zaczyna wyglądać – pod względem mikrobiologicznym – jak stare w niespełna dzień.
Każdy człowiek jest oryginalnym, niepowtarzalnym zbiorowiskiem bakterii. Mikroświatek żyjący na naszej skórze tworzy indywidualny mikrobiologiczny „odcisk palca”. „Na podstawie próbki bakterii pobranej z podłogi z nieznanego domu można z dużą pewnością wskazać osoby, które w nim mieszkają” – stwierdził mikrobiolog dr Jack Gilbert z Argonne National Laboratory. Badał mieszkania siedmiu rodzin (w sumie 18 osób, trzech psów i kota), których członkowie przez sześć tygodni codziennie pobierali próbki bakterii ze swoich rąk, stóp i nosów, a także klamek, drzwi, podłóg, blatów kuchennych, wyłączników światła. W sumie zidentyfikowano blisko 22 tys. jednostek taksonomicznych mikrobów. Kiedy porównano próbki z różnych miejsc tego samego domu (np. z podłogi w łazience, blatu kuchennego, framugi drzwi) okazało się, że są one znacznie bardziej podobne niż próbki z tych samych miejsc we wszystkich domach (np. tylko z podłóg w łazienkach).
Ponadto każda powierzchnia miała swoją własną charakterystyczną dla niej kompozycję mikrobów. Bakterie z typu Firmicutes i Actinobacteria dominowały w próbkach pobranych od ludzi, z typu Proteobacteria – w próbkach z powierzchni domowych i pobranych od zwierząt, a Bactroidetes najobficiej występowały na zwierzętach. Dr Gilbert twierdzi, że mikrobiologiczną wizytówką domu są podłogi w kuchni i w łazience oraz klamki drzwi frontowych i blaty kuchenne. To właśnie w tych miejscach występowały największe różnice. „Bakterie, które zostawiamy w pomieszczeniach, mogą być wykorzystane jako narzędzie dochodzeniowe w kryminalistyce.
Na ich podstawie można śledzić aktywność poszczególnych mieszkańców domu. Dzięki takim śladom potrafimy czasami ustalić płeć i – w dużym przybliżeniu – wiek danej osoby. Przy czym bierzemy pod uwagę nie pojedyncze gatunki, lecz całe zbiorowisko bakterii i zmiany, jakim ono ulega w różnych miejscach domu. Ale te badania dopiero zaczęliśmy, więc jest jeszcze za wcześnie, by mówić o konkretach” – mówi dla „Focusa” dr Jack Gilbert. Z przeprowadzonych do tej pory analiz wynika, że mieszkające ze sobą osoby – małżonkowie, rodzice z dziećmi – większość bakterii mają wspólną. Najwięcej takich „rodzinnych” mikrobów mamy na dłoniach, a wyróżniają nas nosy.
Kuchnia: raj dla mikrobów
Ulubiona „stacja przesiadkowa” dla naszych bakterii to blat kuchenny. Mikroby, które na nim występują, w 84 proc. pokrywały się z tymi, które mieli na rękach mieszkańcy.
Prof. Robert Dunn z North Carolina State University prowadził badania w 40 domach w stanie Północna Karolina. Porównywał deski do krojenia, kuchenne blaty, lodówki, klapy sedesowe, poduszki, klamki, ekrany telewizorów oraz framugi drzwi. Najbardziej zdominowane przez ludzkie bakterie były poduszki i deski sedesowe. Mikroby mogą na ich powierzchni trwać przez długi czas. Wśród wszystkich analizowanych miejsc wyróżniały się te, na których osadzają się pyły z powietrza i do których rzadko dociera ścierka z odkurzaczem. Od mikrobów aż się roi na framugach drzwi i na ekranach telewizorów. Tam mikroświatek jest o wiele bardziej różnorodny niż na kuchennej desce do krojenia czy blacie kuchennym.
Do podobnych wniosków doszedł dr Gilberto Flores z University of Colorado, który zajmował się tym, co można znaleźć w kuchni. To wyjątkowe miejsce w domu. W mikroświecie dominują tu bakteryjni twardziele, dla których przeżycie dwóch tygodni na suchej powierzchni z gumy, stali czy ceramiki nie jest problemem. W większości organizmy te są całkowicie niegroźne dla człowieka. Należą do rodzin Micrococccaceae, Flavobacteriaceae, Streptococcaceae, Moraxellaceae. Prawdziwa mikrobiologiczna dżungla kłębi się na okapach kuchennych, na podłodze (zwłaszcza partie przed zlewem, kuchenką i lodówką) oraz na uszczelkach lodówki i zamrażarki. Głównie dlatego, że te miejsca są rzadko myte. Najuboższe w mikroby są metalowe powierzchnie – zlew i jego okolice oraz kran.
Co żyje na komórce? Każdy telefon komórkowy ma własny światek bakterii. Oto najczęściej spotykane z nich:
- Mycoplasma– jedna z najmniejszych komórek na świecie, odporna na wiele antybiotyków, może powodować choroby układu oddechowego, w tym zapalenie płuc,
- Streptophyta – cyjanobakterie, czyli mikroby wykorzystujące fotosyntezę w podobny sposób, jak robią to rośliny, nieszkodliwe dla ludzi,
- Moraxellaceae – rodzina, do której należą m.in. patogeny układu oddechowego, a także mikroby atakujące bydło,
- Sphingomonadaceae – rozpowszechnione na lądzie i w morzu, niektóre z gatunków potrafią szybko rozkładać plastik na wysypiskach śmieci,
- Flavobacteriaceae – mogą powodować choroby u ryb.
Najczęściej niegroźne
Bakterie dostają się do kuchni z żywnością, wodą i oczywiście na ludziach. Najbogatszym ich źródłem jest sok z surowego mięsa. Ekipa dr. Floresa wzięła pod lupę bakterię Campylobacter, która występuje na mięsie drobiowym i może powodować ciężkie zatrucia pokarmowe. Uczeni znaleźli ją w różnych miejscach kuchni, które teoretycznie nie mogły mieć bezpośredniego kontaktu z mięsem, np. na kuchence mikrofalowej i uchwytach górnych szafek. Groźne odmiany Salmonella, Clostridium i Escherichia także były obecne na półkach w lodówce, na drzwiczkach szafek, ścianach i na kuchence, choć na szczęście w znikomych ilościach.
Z kolei ekipa dr. Gilberta podczas swoich domowych badań wykryła chorobotwórczy szczep pałeczki z rodzaju Enterobacter. Po raz pierwszy bakteria pojawiła się na rękach jednego z domowników, następnie znaleziono ją na blacie kuchennym, a potem na rękach innej osoby. Na blacie w kuchni znaleziono także Acinetobacter baumannii mogącą powodować zakażenia układu moczowego, zapalenia płuc i opon mózgowych. Bardzo możliwe, że z takimi groźnymi bakteriami każdy z nas ma codziennie kontakt we własnym domu.
Dlaczego więc wszyscy nie jesteśmy chorzy? Wygląda na to, że układ odpornościowy jest w stanie poradzić sobie z takimi mikrobami. Dopiero gdy zostanie osłabiony, np. pod wpływem jakiejś przewlekłej choroby, może dojść do rozwoju groźnej infekcji. Nie warto więc fanatycznie czyścić i odkażać całego domu – tym bardziej że bakterie i tak szybko odzyskują tereny, które straciły. Poza tym niewykluczone, że niektóre z tych mikrobów korzystnie wpływają na nasze zdrowie. Potrzeba jednak jeszcze wielu badań, aby to sprawdzić.