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Deciphering the mycobiome of indoor environments by high-throughput sequencing

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Individuare i micobiomi domestici in Norvegia

I micobiomi domestici, ovvero i funghi che colonizzano le abitazioni, si trovano ovunque e a volte possono essere nocivi. Il clima della Norvegia fa del paese il luogo adatto per studiare i funghi domestici, e un progetto si sta occupando di scoprire quali possano essere i fattori ambientali scatenanti.

Salute

I funghi si trovano ovunque nel mondo naturale, inclusi gli edifici abitati da esseri umani, dove le comunità di funghi sono conosciute come micobiomi domestici. I funghi crescono ovunque ci sia umidità, il che può essere una semplice seccatura o, nel peggiore dei casi, un danno per la salute umana. La geografia e il clima si sono rivelati determinanti nella proliferazione dei micobiomi. La Norvegia ha un gradiente climatico particolarmente marcato, il che lo rende un paese interessante per lo studio delle comunità di funghi, sia all’esterno sia negli ambienti interni. I metodi tradizionali includono l’allevamento dei funghi in colture e l’utilizzo di microscopi. Tuttavia queste procedure incontrano forti limitazioni, in particolare legate al fatto che, anche in presenza di tecniche di coltura avanzate, solo l’1 % circa dei microbi può essere coltivato. Per ovviare a questo problema, il progetto MycoIndoor, realizzato con il sostegno delle Azioni Marie Skłodowska-Curie, si è avvalso di una tecnologia all’avanguardia nota come sequenziamento ad alto rendimento (HTS, high-throughput sequencing). L’HTS è particolarmente utile nella caratterizzazione delle comunità microbiche presenti nei campioni ambientali, quali polvere e aria degli edifici. Il progetto si prefigge tre scopi principali: costruire una banca dati di sequenze di DNA per i funghi domestici coltivabili diffusi in Norvegia; analizzare la variazione nei micobiomi domestici all’interno degli edifici, e caratterizzare le variazioni geografiche su più ampia scala in tutto il paese. Ciò aiuterà ad individuare i fattori ambientali alla base di certi gruppi di funghi.

Studi della scienza dei cittadini

Il gruppo si è rivolto ai cittadini scienziati per un aiuto nell’identificare i luoghi da studiare e per individuare un blocco di edifici geograficamente ampio (case e asili). «Dal principale studio della scienza dei cittadini, che includeva 271 case, siamo stati in grado di determinare i principali fattori che danno forma ai micobiomi domestici in Norvegia», afferma Håvard Kauserud, assistente universitario presso l’Università di Oslo e supervisore del progetto MycoIndoor. Si è scoperto che i fattori climatici regionali influenzavano in modo significativo sia i micobiomi domestici sia quelli esterni, a causa di un afflusso di spore provenienti da fonti esterne. Inoltre, anche le caratteristiche degli edifici analizzati e i loro occupanti influenzavano i micobiomi domestici. «Due gruppi caratteristici di funghi definivano maggiormente i micobiomi degli ambienti interni: le ben note muffe domestiche (Penicillium, Aspergillus e Botrytis) che colonizzano i materiali da costruzione e gli alimenti, e vari lieviti associati alla pelle umana (Malassezia, Debaryomyces, Candida e Rhodotorula)», spiega Pedro Martin-Sanchez, ricercatore presso l’Università di Oslo e principale studioso del progetto MycoIndoor. La maggior parte di queste specie domestiche indicatrici sono state precedentemente segnalate come potenziali funghi allergenici. Al contrario, i micobiomi domestici sono risultati nettamente ricchi di funghi delle rocce, tra cui i funghi lichenizzanti (Lecanorales) e i funghi neri microcoloniali (Chaetothyriales e Capnodiales). Questi gruppi di funghi sono noti per la loro tolleranza a stress multipli e per la loro prevalenza in diversi ambienti esterni quali rocce ed edifici.

Una biblioteca di nuove conoscenze

Il gruppo ha creato una raccolta dettagliata di sequenze di DNA provenienti sia da campioni ambientali sia da isolati di riferimento, che possono essere utilizzati da altri ricercatori per studiare i funghi domestici. Le conoscenze ottenute attraverso il progetto Mycolndoor avranno un impatto rilevante sulle aree scientifiche correlate (microbiologia dell’ambiente costruito, ecologia dei funghi e esposizione umana), nonché sulle attività commerciali legate alla microbiologia degli edifici e al biodeterioramento dei materiali. «Questo progetto fornisce informazioni base sui funghi che popolano gli edifici nelle regioni temperate e boreali. Confrontando i dati sarà possibile individuare più facilmente gli «edifici malati», ad esempio gli edifici che per qualche ragione deviano, a causa, tra gli altri, di danni idrici e di conseguenti epidemie fungine», osserva Martin-Sanchez. «Il passo successivo potrebbe essere quello di verificare le informazioni sulla salute degli abitanti in relazione ai microbiomi domestici (funghi e batteri). Il progetto rappresenta un passo avanti verso una profilazione più automatizzata dei micobiomi degli edifici», afferma Kauserud.

Parole chiave

MycoIndoor, clima, esterno, interno, micobioma, spore, fonti, edifici

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