Onderzoekers van Mount Sinai hebben een baanbrekende nieuwe manier voorgesteld om de interactie tussen complexe biologische systemen in het lichaam en de omgeving te bestuderen. Hun theorie suggereert het bestaan van “biodynamische interfaces”, een tussenliggende entiteit tussen de twee rijken, in tegenstelling tot conventionele benaderingen die individuele aspecten van de interactie tussen het milieu en de mens afzonderlijk analyseren, volgens een paper gepubliceerd in BioEssays in oktober.
Het milieu heeft een diepgaande invloed op de menselijke gezondheid, maar er zijn maar weinig theorieën die de vorm van de relatie tussen menselijke fysiologie en het milieu bepalen. De wetenschappers van de berg Sinaï zijn van mening dat dergelijke complexe systemen niet rechtstreeks kunnen interageren, maar dat voor hun interactie de vorming van een tussenliggende “interface” vereist is. De wetenschappers geloven dat deze theorie zal leiden tot de oprichting van een nieuw veld, “ecologische biodynamica”, dat de manier waarop het milieu en de menselijke gezondheid worden bestudeerd zal verbeteren.
De basis van hun theorie ontstond toen ze de periode waarin autistische kinderen werden blootgesteld aan gifstoffen vergeleken met hoe de hersenen van de kinderen daarna functioneerden. Tegelijkertijd vonden ze verschillende patronen in de opname en het metabolisme van essentiële elementen en toxines, die niet alleen afhankelijk waren van de timing en omvang van de blootstelling aan het milieu, maar ook van wat er gebeurde in de biologische systemen van het lichaam van het kind.
“Deze ritmes werden aangestuurd door de eigenschappen van zowel de biologische als de omgevingssystemen, maar vertoonden eigenschappen die onafhankelijk waren van beide systemen”, zegt Manish Arora, PhD, de Edith J. Baerwald-professor en vicevoorzitter van Environmental Medicine and Public Health aan de Icahn School. of Medicine op de berg Sinaï. “Ze ondersteunden het bestaan van een interface die de interactie tussen biologische en milieusystemen bemiddelt. De interface zelf, die beperkingen toepast en informatie doorgeeft tussen op elkaar inwerkende systemen, moet onderwerp van onderzoek zijn, want zonder de aandacht opnieuw te richten op biodynamische interfaces, hoe het milieu invloed heeft gezondheid kan niet worden onderscheiden. ”
Door de interface te bestuderen, kunnen wetenschappers beter begrijpen hoe complexe systemen zoals het milieu en de menselijke fysiologie elkaar beïnvloeden. De huidige methoden met eenvoudige analyse zijn onvolledig, zeggen de wetenschappers.
“De standaardcursus van onderzoek meet een aspect van het milieu, zoals lood in het water, en we zouden dit koppelen aan een aspect in de menselijke ontwikkeling, zoals IQ”, zegt Paul Curtin, PhD, universitair docent Milieugeneeskunde en Volksgezondheid aan het Icahn School of Medicine op de berg Sinaï, een auteur op papier. “We hebben met deze aanpak veel geleerd van de gezondheid van het milieu, maar het heeft zijn grenzen.”
Deze interface beschouwt ook de sociale, gedrags- en culturele dynamiek als een bijzonder vruchtbare onderzoeksweg. Deze nieuwe theorie zou wetenschappers in staat stellen de interface tussen inkomen en andere processen te beoordelen, inclusief gezondheidsresultaten met behulp van dynamische systeemmethoden. Het zou ook bepalen hoe menselijke activiteiten het milieu negatief kunnen beïnvloeden en hun eigen gezondheidsresultaten en verdere milieueffecten in de loop van de tijd negatief kunnen beïnvloeden.
Dr. Arora’s werk werd gefinancierd door een prestigieuze Revolutionizing Innovative, Visionary Environmental Health (RIVER) Award van het National Institute of Environmental Health Sciences, voor een totaalbedrag van $ 8 miljoen over een periode van acht jaar om onderzoek naar de biodynamische interface te voltooien. Alessandro Giuliani, PhD, hoogleraar milieugezondheid aan de Universiteit van Rome, heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van de theorie.
“Het vermoeden van Arora, Giuliani en Curtin is mogelijk een belangrijke doorbraak, aangezien het kennen van de factoren die de biologische tijd beïnvloeden, de sleutel kan zijn om te begrijpen waarom mensen in verschillende snelheden verouderen of volwassen worden, en hoe onze vroege levenservaringen onze gezondheid als volwassenen kunnen beïnvloeden, “zei Robert O. Wright, MD, MPH, Ethel H. Wise Professor en voorzitter van Environmental Medicine and Public Health.
Links
http://dx.doi.org/10.1002/bies.202000017