Żywe ściany, które wspierają nasza odporność

Choć sterylność nowoczesnego budownictwa zapewnia pewną ochronę przed chorobami zakaźnymi, zdaniem wielu naukowców, przyczynia się również do rozwoju innych schorzeń, zwłaszcza tych związanych z układem odpornościowym.

Projektowanie budynków mieszkalnych i biurowych z założenia napędzane było pragnieniem izolowania ludzi od zwierząt, brudu i mikroorganizmów. Jednak naukowcy coraz częściej wskazują, iż kontakt z mikrobami może przynosić korzyści zdrowotne, zwłaszcza u małych dzieci, wzmacniając ich układ odpornościowy i zmniejszając ryzyko chorób autoimmunologicznych, alergii oraz chorób metabolicznych. Tymczasem ludzie spędzają około 90% swojego czasu w pomieszczeniach, które z założenia są nieprzyjazne dla większości mikroorganizmów. Powierzchnie z plastiku, szkła i metalu są gładkie i suche. Podłogi, meble i blaty robocze często zawierają substancje antybakteryjne, a te, które ich nie mają, są regularnie spryskiwane środkami czyszczącymi zawierającymi takie związki. Na dodatek, w wielu biurowcach ludzie mogą pracować przez cały dzień w pomieszczeniach bez okien. A choćby jeżeli okna są, to zwykle nie można ich otworzyć. Jednocześnie, aby zwiększyć wydajność systemów ogrzewania i klimatyzacji, architekci zaczęli odcinać dostęp do świeżego powietrza z zewnątrz. Niektórzy architekci i naukowcy, jak Beatriz Colomina, historyk architektury z Uniwersytetu Princeton, uważają więc, iż projektowanie skupione na czystości zaszło zbyt daleko. Colomina uważa, iż architektura powinna przypominać raczej ludzki układ pokarmowy – powinna być porowata i zróżnicowana. – Architektura probiotyczna oznacza, iż możemy eliminować szkodliwe mikroorganizmy, a jednocześnie pozwalać istnieć innym, nieszkodliwym, a choćby korzystnym dla nas – mówi Richard Beckett, architekt specjalizujący się w „biologicznie wzbogaconym” projektowaniu na University College London.

Jednak celowa ekspozycja na mikroorganizmy w domach, biurach i szkołach budzi kontrowersje. najważniejsze jest rozpoznanie, jakie mikroorganizmy warto dopuścić do naszego otoczenia i jak je tam wprowadzać w bezpieczny sposób. Jednym z podejść jest integrowanie mikroorganizmów środowiskowych z materiałami budowlanymi. Beckett, który, zanim został architektem, studiował biochemię i pracował jako badacz w GlaxoSmithKline, ma nadzieję, iż pożyteczna mikrobiota wbudowana w strukturę budynku mogłaby konkurować z odpornymi na leki patogenami lub je odstraszać. Aby znaleźć rozwiązanie, Beckett współpracuje z mikrobiologami przy projekcie Niches for Organic Territories in Bio-Augmented Design (NOTBAD). Jednym z jego faworytów jest materiał oparty na ceramice – hamuje on wzrost szkodliwych patogenów, jest stosunkowo wytrzymały, a jego chropowata powierzchnia i pory potrafią zatrzymywać wilgoć, tworząc nisze przyjazne mikroorganizmom. Z takich „żywych ceramik” można by, zdaniem Becketta, produkować w przyszłości płytki przeznaczone do użytku wewnętrznego, zastępując nimi gładkie, szkliwione płytki laboratoryjne. Innym sposobem wprowadzania mikroorganizmów do wnętrz jest dodawanie roślin oraz bogatej w mikroby gleby, w której rosną. Badanie z 2022 roku wykazało, iż pracownicy biurowi przebywający w pomieszczeniach z tzw. zielonymi ścianami mieli większą różnorodność pożytecznych mikroorganizmów na skórze, a towarzyszył temu spadek poziomu niektórych białek prozapalnych we krwi. Nie mówiąc już o fizjologicznych wskaźnikach stresu. Naukowcy interesują się także tym, jak gleba roślin doniczkowych może wpływać na ludzi. Beckett eksperymentuje z innym sposobem wprowadzania gleby bogatej w mikroby do wnętrz, co wymagałoby mniej konserwacji niż zielona ściana. On i jego zespół stworzyli zestaw płytek betonowych o adekwatnościach biorecepcyjnych, osadzonych z ekstraktem gleby zawierającym żywe mikroby. Badanie z 2020 roku wykazało, iż dodanie materiałów z leśnej ściółki do przestrzeni zewnętrznych fińskich przedszkoli zwiększało różnorodność mikrobioty skóry dzieci, co wiązało się ze zmianami w poziomach białek odpornościowych we krwi. Beckett przewiduje, iż jego betonowe płytki będą uwalniały podobnie „przyjazne” mikroby. W ramach projektu spędził trzy tygodnie siedząc w pobliżu płytek, podczas gdy jego współpracownicy okresowo pobierali próbki jego krwi. w tej chwili próbki są analizowane, aby sprawdzić, czy układ odpornościowy Becketta zareagował.

Z kolei Mark Fretz, dyrektor Institute for Health in the Built Environment przy Uniwersytecie Oregon zwraca szczególną uwagę na drewno, które coraz częściej wykorzystywane jest w budownictwie jako surowiec bardziej przyjazny środowisku niż beton. przez cały czas jednak jest ono niechętnie używane w miejscach takich jak szpitale, jako „niehigieniczne”. Fretz, który przez dziesięć lat pracował jako dentysta w amerykańskiej Indian Health Service i bada więc, co faktycznie żyje na powierzchni drewna. I, jak pokazują jego badania, drewno może być bardzo czyste. Po wysuszeniu i przeniesieniu do wnętrz, mikroby nie rozwijają się dobrze na jego powierzchni, podczas gdy tynk, powszechnie stosowany w szpitalach, może zawierać znacznie większe ilości żywych mikroorganizmów. Drewno wchłania przy tym wodę, dzięki czemu pomaga utrzymać zdrowy, stabilny poziom wilgotności (chyba, iż zostanie pokryte lakierem).