Wie Pigpens staubiger Dunst oder Olafs persönliches Durcheinander ist jeder von uns von einer eigenen Wolke unsichtbarer Mikroben umgeben. Nun scheint es, dass diese einzigartige bakterielle Signatur verwendet werden kann, um Personen zu identifizieren, selbst nachdem sie den Raum verlassen haben.
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In den letzten Jahren haben Wissenschaftler alle Arten von Daten über die Billionen von Mikroben gesammelt, die in und auf unserem Körper leben und zur Steuerung unserer Gesundheit beitragen. Diese werden häufig als Mikrobiome bezeichnet. Sie haben auch gewusst, dass das menschliche Mikrobiom Millionen von Bakterien in der Luft emittiert. Forscher der University of Oregon entschieden sich jedoch, zu untersuchen, inwieweit solche mikrobiellen Wolken nachweisbar sind und ob sie möglicherweise wichtige Informationen über das einzigartige mikrobielle Ökosystem eines Menschen enthalten.
„Aus diesem Experiment haben wir gelernt, dass man anhand der Luftprobenahme in einem Raum anhand der mikrobiellen Signatur der Luft erkennen kann, wann sich eine Person dort aufhält“, erklärt Co-Autor Adam Altrichter. "Und was noch wichtiger ist, wir können feststellen, dass Individuen einzigartig sind, wenn sie in einem Raum waren, einzigartig in der Menge an Bakterien, die sie produzieren, und den verschiedenen Organismen, die sie ausscheiden."
Wir erzeugen solche Wolken auf verschiedene Arten. Mikroben wie Streptokokken werden in unserem Atem freigesetzt, wie Altrichter feststellt, während andere wie Propionibacterium von unserer Haut kommen. „Es gibt sogar Anzeichen dafür, dass Mitglieder Ihres Darmmikrobioms tatsächlich in die Luft gelangen könnten, die Sie umgibt“, fügt er hinzu. "Wir sprechen von sehr kleinen Organismen, und Kleidung ist keine undurchlässige Barriere."
Jeder von 11 Freiwilligen verbrachte bis zu vier Stunden allein in einem Raum während zweier Versuchsreihen. Die einzigartige Kombination von Bakterien, von denen acht produziert wurden, konnte leicht von den Mikroben anderer unterschieden werden, was es den Wissenschaftlern ermöglichte, sie anhand ihrer mikrobiellen Wolken als Individuen zu identifizieren. Andere Freiwillige hinterließen Wolken, aus denen hervorgeht, dass eine Person anwesend war, nicht jedoch welche.
Die von uns erstellten mikrobiellen Wolken bieten ein faszinierendes Potenzial für zukünftige Anwendungen. In der Forensik können Ermittler beispielsweise mithilfe einer Wolke wie Fingerabdrücken feststellen, wo sich eine Person befunden hat. „Wenn eine Person einen Raum betritt und Sie diese Luft anschließend probieren, können Sie dann verstehen, wer aufgrund der Bakterien, die sie ausscheiden, dort war?“, Fragt Altrichter.
Wenn Sie mehr darüber wissen, wie wir unsere einzelnen Mikrobiome freisetzen, kann dies auch Auswirkungen darauf haben, wie sich einige Krankheiten von Mensch zu Mensch ausbreiten - oder sogar dazu beitragen, sie zu bekämpfen. „Es könnte hilfreich sein, darüber nachzudenken, wie das Mikrobiom eine Umgebung einnimmt und wie dies zu einem Wettbewerb um Ressourcen führen kann, die es Krankheitserregern erschweren, ein Gebiet zu besiedeln“, sagt Altrichter.
Es ist jedoch ein langer Weg, bis die Wolken der Menschen in einer realen Umgebung identifiziert werden können. Die Tests, die in der PeerJ- Ausgabe vom 22. September veröffentlicht wurden, wurden in einer sehr kontrollierten, künstlichen Umgebung durchgeführt - einem kleinen Raum, in dem Temperatur und Luft kontrolliert wurden. Oberflächen im Raum wurden abgewischt, um Hintergrundbakterien zu reduzieren, die die Wolkensignaturen verwirren könnten.
Freiwillige wurden mit Luftfiltern umgeben, um die in den Raum um sie herum emittierten Partikel zu sammeln. Petrischalen wurden auch eingesetzt, um oberflächliche biologische Partikel zu sammeln, die sich aus der Luft absetzten. Es wird schwierig sein, von Menschen geschaffene Wolken in komplexeren Umgebungen zu identifizieren.
"Die Übersetzung auf jemanden, der in einem Büro sitzt oder auf einen Patienten in einem Krankenhaus, in dem es viele Hintergründe geben wird, wird viel mehr kosten", sagt Altrichter. "Aber wenn die Technologie Fortschritte macht und wir in der Lage sind, die niedrigsten Erkennungsgrenzen zu senken, können wir möglicherweise den Umschlag ein wenig verschieben und in einer realistischeren Umgebung damit beginnen, eine personalisierte Signatur zu erfassen."
Ein weiterer Weg für weitere Forschungen besteht darin, herauszufinden, warum die Wolken einiger Menschen unterscheidbarer waren als andere. Das Team hat noch keine konkreten Antworten.
"Einige Menschen haben möglicherweise nur eine mikrobielle Wolke, die für sie sehr einzigartig ist, und ein verallgemeinertes Mikrobiom ist möglicherweise schwerer von anderen zu unterscheiden", stellt er fest. Die Rate, mit der Menschen Mikroben abgeben, ist ein weiterer Faktor, und dies kann sogar bei derselben Person variieren, abhängig von der Gesundheit, der Ernährung oder einfach der Zeit, die seit dem letzten Duschen vergangen ist.
