العامل البيئي

العامل البيئي ، أو العامل الإيكولوجي ، هو أي عامل، حيوي أو غير حيوي، يؤثر على الكائنات الحية . ^{[ 1 ]} تشمل العوامل غير الحيوية درجة الحرارة المحيطة ، وكمية ضوء الشمس ، والهواء، والتربة، والماء، ودرجة حموضة الماء والتربة التي يعيش فيها الكائن الحي. أما العوامل الحيوية فتشمل توافر الكائنات الحية التي تتغذى عليها، ووجود التخصص البيولوجي ، والمنافسين ، والمفترسات ، والطفيليات .

تعتبر العوامل الضارة مخاطر بيئية .

يُترجم النمط الجيني للكائن الحي (كما في الزيجوت مثلاً) إلى النمط الظاهري للكائن البالغ خلال مراحل نموه ، ويتأثر هذا النمط بالعديد من العوامل البيئية. في هذا السياق، يُمكن تعريف النمط الظاهري (أو السمة الظاهرية) بأنه أي خاصية قابلة للتحديد والقياس للكائن الحي، مثل كتلة جسمه أو لون جلده .

إلى جانب الاضطرابات الوراثية أحادية الجين ، قد تُحدد العوامل البيئية تطور المرض لدى الأشخاص المُعرّضين وراثيًا لحالة معينة. يُعد التلوث ، والضغط النفسي ، والإيذاء الجسدي والنفسي ، والنظام الغذائي ، والتعرض للسموم ، ومسببات الأمراض ، والإشعاع ، والمواد الكيميائية الموجودة في معظم منتجات العناية الشخصية ومنظفات المنازل ، من العوامل البيئية الشائعة التي تُحدد جزءًا كبيرًا من الأمراض غير الوراثية.

إذا تم استنتاج أن عملية مرضية ما هي نتيجة لمزيج من التأثيرات الوراثية والبيئية ، فيمكن الإشارة إلى أصلها المسبب بأنه ذو نمط متعدد العوامل .

غالباً ما يرتبط السرطان بعوامل بيئية. ^{[ 2 ]} ووفقاً للباحثين، فإن الحفاظ على وزن صحي، واتباع نظام غذائي صحي، والتقليل من تناول الكحول، والإقلاع عن التدخين، يقلل من خطر الإصابة بهذا المرض. ^{[ 2 ]}

تمت دراسة العوامل البيئية المسببة للربو ^{[ 3 ]} والتوحد ^{[ 4 ]} أيضًا .

يشمل الإكسبوزوم مجموعة التعرضات البيئية (أي غير الجينية) التي يتعرض لها الإنسان منذ لحظة الإخصاب، مكملاً بذلك الجينوم . وقد طُرح مفهوم الإكسبوزوم لأول مرة عام 2005 من قِبل عالم الأوبئة السرطانية كريستوفر بول وايلد في مقال بعنوان "تكملة الجينوم بـ'الإكسبوزوم': التحدي الأبرز لقياس التعرض البيئي في علم الأوبئة الجزيئي". ^{[ 5 ]} وقد أثار مفهوم الإكسبوزوم وكيفية تقييمه نقاشات حيوية ذات آراء متباينة في الأعوام 2010، ^{[ 6 ] [ 7 ] 2012 ،} [ ^{8 ] [ 9 ] [ 10 ] [11 ] [ 12 ] [ 13 ]} 2014 ^{[ 14 ] [ 15 ]} و2021 ^{. [ 16 ]}

في مقالته المنشورة عام ٢٠٠٥، ذكر وايلد أن "الإكسبوزوم، في أشمل صوره، يشمل التعرضات البيئية على مدار الحياة (بما في ذلك عوامل نمط الحياة )، بدءًا من فترة ما قبل الولادة ". وقد طُرح هذا المفهوم لأول مرة للفت الانتباه إلى الحاجة إلى بيانات أفضل وأكثر شمولًا حول التعرض البيئي لإجراء البحوث السببية، وذلك لتحقيق التوازن في الاستثمار في علم الوراثة. ووفقًا لوايلد، حتى النسخ غير المكتملة من الإكسبوزوم قد تكون مفيدة لعلم الأوبئة . وفي عام ٢٠١٢، حدد وايلد طرقًا، من بينها أجهزة الاستشعار الشخصية، والمؤشرات الحيوية ، وتقنيات " الأوميكس "، لتحسين تعريف الإكسبوزوم. ^{[ ٨ ] [ ١٧ ]} ووصف ثلاثة مجالات متداخلة داخل الإكسبوزوم:

1. بيئة خارجية عامة تشمل البيئة الحضرية ، والتعليم ، والعوامل المناخية ، ورأس المال الاجتماعي ، والضغط النفسي .
2. بيئة خارجية محددة ذات ملوثات محددة ، وإشعاع ، وعدوى ، وعوامل نمط الحياة (مثل التبغ والكحول )، ونظام غذائي ، ونشاط بدني ، وما إلى ذلك .
3. بيئة داخلية تشمل العوامل البيولوجية الداخلية مثل العوامل الأيضية والهرمونات والميكروبات المعوية والالتهاب والإجهاد التأكسدي .

في أواخر عام 2013، تم شرح هذا التعريف بتفصيل أكبر في أول كتاب عن الإكسبوزوم. ^{[ 18 ] [ 19 ]} وفي عام 2014، قام المؤلف نفسه بتنقيح التعريف ليشمل استجابة الجسم من خلال عملياته الأيضية الداخلية التي تُغير معالجة المواد الكيميائية. ^{[ 14 ]} ومؤخرًا، استنادًا إلى التعرضات الأيضية أثناء الحمل وحوله، يشمل الإكسبوزوم الأيضي للأم ^{[ 20 ]} عوامل مثل سمنة الأم/زيادة وزنها ومرض السكري، وسوء التغذية، بما في ذلك الأنظمة الغذائية الغنية بالدهون والسعرات الحرارية، والتي ترتبط بضعف نمو الجنين والرضيع والطفل، ^{[ 21 ]} وزيادة معدل الإصابة بالسمنة واضطرابات التمثيل الغذائي الأخرى في مراحل لاحقة من الحياة.

في الأمراض المعقدة، يبدو أن الأسباب الجينية المحددة لا تُفسر سوى 10-30% من حالات الإصابة، ولكن لم تكن هناك طريقة موحدة أو منهجية لقياس تأثير التعرضات البيئية. وقد أظهرت بعض الدراسات التي تناولت تفاعل العوامل الوراثية والبيئية في الإصابة بداء السكري أن "دراسات الارتباط على مستوى البيئة" (EWAS، أو دراسات الارتباط على مستوى الإكسبوزوم) قد تكون ممكنة. ^{[ 22 ] [ 23 ]} ومع ذلك، فإنه ليس من الواضح ما هي مجموعات البيانات الأنسب لتمثيل قيمة "E". ^{[ 24 ]}

حتى عام 2016، ربما لم يكن من الممكن قياس أو نمذجة الإكسبوزوم بالكامل، لكن العديد من المشاريع الأوروبية بدأت محاولات أولية في هذا الصدد. في عام 2012، منحت المفوضية الأوروبية منحتين كبيرتين لمتابعة الأبحاث المتعلقة بالإكسبوزوم. ^{[ 25 ]} أُطلق مشروع HELIX في مركز أبحاث علم الأوبئة البيئية في برشلونة حوالي عام 2014، وكان يهدف إلى تطوير نموذج للإكسبوزوم في المراحل المبكرة من الحياة. ^{[ 13 ]} أما المشروع الثاني، Exposomics، ومقره إمبريال كوليدج لندن ، فقد أُطلق عام 2012، وكان يهدف إلى استخدام الهواتف الذكية المزودة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأجهزة الاستشعار البيئية لتقييم التعرضات. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

في أواخر عام 2013، انطلقت مبادرة رئيسية تُعرف باسم "الجمعيات الصحية والبيئية الشاملة القائمة على مسوحات سكانية واسعة النطاق" أو HEALS. وتُعد HEALS أكبر دراسة متعلقة بالصحة البيئية في أوروبا، حيث تقترح تبني نموذج قائم على التفاعلات بين تسلسل الحمض النووي، والتعديلات اللاجينية للحمض النووي، والتعبير الجيني، والعوامل البيئية. ^{[ 27 ]}

في ديسمبر 2011، استضافت الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة اجتماعًا بعنوان "التقنيات الناشئة لقياس الإكسوبومات الفردية". ^{[ 28 ]} ويُحدد تقريرٌ صادرٌ عن مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها بعنوان "الإكسوبوم وعلم الإكسوبومات" المجالات الثلاثة ذات الأولوية لأبحاث الإكسوبوم المهني، كما حددها المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية . ^{[ 11 ]} وقد استثمرت المعاهد الوطنية للصحة في التقنيات الداعمة للأبحاث المتعلقة بالإكسوبوم، بما في ذلك أجهزة الاستشعار الحيوية، كما تدعم الأبحاث المتعلقة بالتفاعلات بين الجينات والبيئة . ^{[ 29 ] [ 30 ]}

طُرحت فكرة مشروع "الإكسبوزوم البشري"، على غرار مشروع "الجينوم البشري" ، ونوقشت في العديد من المؤتمرات العلمية، ولكن حتى عام 2017، لم يكن هناك مشروع قائم. ونظرًا لعدم وضوح كيفية تنفيذ العلم لمثل هذا المشروع، فقد كان الدعم ضعيفًا. ^{[ 31 ]} تتضمن التقارير المتعلقة بهذا الموضوع ما يلي:

• مراجعة عام 2011 حول الإكسبوزوم وعلم التعرض بقلم بول ليوي وستيفن رابابورت، بعنوان "علم التعرض والإكسبوزوم: فرصة للتماسك في علوم الصحة البيئية" في مجلة Environmental Health Perspectives . ^{[ 32 ]}
• تقرير صدر عام 2012 عن المجلس الوطني للبحوث في الولايات المتحدة بعنوان "علم التعرض في القرن الحادي والعشرين: رؤية واستراتيجية"، يحدد التحديات التي تواجه التقييمات المنهجية للإكسبوزوم. ^{[ 33 ] [ 34 ]}

ساهم مفهوم الإكسبوزوم في اقتراح نموذج جديد في النمط الظاهري للأمراض عام 2010 ، وهو "مبدأ المرض الفريد": لكل فرد مسار مرضي فريد يختلف عن أي فرد آخر، وذلك بالنظر إلى تفرد الإكسبوزوم وتأثيره الفريد على العمليات المرضية الجزيئية، بما في ذلك التغيرات في شبكة التفاعلات . ^{[ 35 ]} وُصف هذا المبدأ لأول مرة في الأمراض الورمية باسم "مبدأ الورم الفريد". ^{[ 36 ]} وانطلاقًا من هذا المبدأ، يدمج مجال علم الأوبئة المرضية الجزيئية متعدد التخصصات علم الأمراض الجزيئية وعلم الأوبئة. ^{[ 37 ]}

يتأثر التغير العالمي بعوامل عديدة، إلا أن المحركات الخمسة الرئيسية له هي: النمو السكاني، والنمو الاقتصادي، والتقدم التكنولوجي، والتوجهات، والمؤسسات. ^{[ 38 ]} ويمكن أن تنبع هذه المحركات الخمسة من عوامل اجتماعية واقتصادية ، والتي بدورها تُعدّ محركات بحد ذاتها. فعلى سبيل المثال، قد تنشأ المحركات الاجتماعية والاقتصادية لتغير المناخ من طلب اجتماعي أو اقتصادي على الموارد، كالطلب على الأخشاب أو المحاصيل الزراعية. وفي حالة إزالة الغابات الاستوائية، يتمثل المحرك الرئيسي في الفرص الاقتصادية التي يوفرها استخراج هذه الموارد وتحويل هذه الأراضي إلى أراضٍ زراعية أو مراعي. ^{[ 39 ]} ويمكن أن تظهر هذه المحركات على أي مستوى، بدءًا من الطلب العالمي على الأخشاب وصولًا إلى مستوى الأسر.

يُمكن ملاحظة مثال على كيفية تأثير العوامل الاجتماعية والاقتصادية على تغير المناخ في تجارة فول الصويا بين البرازيل والصين . فقد شهدت تجارة فول الصويا بين البلدين نموًا هائلًا خلال العقود القليلة الماضية، مدفوعًا بعوامل اجتماعية واقتصادية. ومن هذه العوامل: تزايد الطلب على فول الصويا البرازيلي في الصين، وتوسع استخدام الأراضي في البرازيل لزراعة فول الصويا، وأهمية تعزيز التجارة الخارجية بين البلدين. ^{[ 40 ]} لكل هذه العوامل آثارها على تغير المناخ. فعلى سبيل المثال، يؤدي ازدياد تطوير الأراضي الزراعية لزراعة فول الصويا في البرازيل إلى الحاجة إلى المزيد من الأراضي لهذا الغرض، مما يتسبب في تحويل الغطاء الحرجي إلى أراضٍ زراعية، وهو ما يؤثر بدوره على البيئة. ^{[ 41 ]} ولا يقتصر هذا المثال على البرازيل وحدها، حيث لا يقتصر إنتاج فول الصويا على البرازيل فقط.

مثال آخر جاء من توجيه الطاقة المتجددة لعام 2009، الذي ألزم الدول الأعضاء بتطوير الوقود الحيوي . ومع وجود دافع اجتماعي اقتصادي دولي لزيادة إنتاج الوقود الحيوي، تظهر آثار على استخدام الأراضي في هذه الدول. فعندما تتحول الأراضي الزراعية إلى أراضٍ لإنتاج الطاقة الحيوية، ينخفض ​​المعروض من المحاصيل الأصلية بينما يزداد الطلب العالمي عليها. وهذا بدوره يُولّد دافعًا اجتماعيًا اقتصاديًا متسلسلًا للحاجة إلى المزيد من الأراضي الزراعية لتلبية الطلب المتزايد. ومع ذلك، ونظرًا لنقص الأراضي المتاحة نتيجة استبدال المحاصيل بالوقود الحيوي، يتعين على الدول البحث عن مناطق أبعد لتطوير هذه الأراضي الزراعية الأصلية. وهذا يُؤدي إلى آثار جانبية في الدول التي تشهد هذا التطور الجديد. فعلى سبيل المثال، تقوم الدول الأفريقية بتحويل السافانا إلى أراضٍ زراعية، وينبع هذا كله من الدافع الاجتماعي الاقتصادي المتمثل في الرغبة بتطوير الوقود الحيوي. ^{[ 42 ]} علاوة على ذلك، لا تقتصر الدوافع الاجتماعية الاقتصادية التي تُسبب تغيير استخدام الأراضي على المستوى الدولي فقط، بل يمكن ملاحظة هذه الدوافع حتى على مستوى الأسر. لا يقتصر استبدال المحاصيل على التحول إلى الوقود الحيوي في الزراعة، بل شهدنا تحولاً كبيراً في تايلاند عندما حوّلت إنتاجها من نبات الخشخاش إلى محاصيل غير مخدرة. وقد أدى ذلك إلى نمو القطاع الزراعي في تايلاند، ولكنه تسبب في آثار عالمية واسعة النطاق ( استبدال الأفيون ).

على سبيل المثال، في وولونغ بالصين، يستخدم السكان المحليون الأخشاب كوقود للطهي وتدفئة منازلهم. لذا، فإن الدافع الاجتماعي والاقتصادي هنا هو الطلب المحلي على الأخشاب لدعم سبل العيش في هذه المنطقة. وبسبب هذا الدافع، يستنزف السكان المحليون مخزونهم من الحطب، مما يضطرهم إلى الانتقال إلى مناطق أبعد لاستخراج هذا المورد. ويساهم هذا الانتقال والطلب المتزايد على الأخشاب بدوره في انخفاض أعداد الباندا في هذه المنطقة، نتيجة لتدمير نظامها البيئي. ^{[ 43 ]}

مع ذلك، عند البحث في الاتجاهات المحلية، يميل التركيز إلى النتائج بدلاً من كيفية تأثير التغيرات في العوامل العالمية على هذه النتائج. ^{[ 44 ]} وبناءً على ذلك، يجب تطبيق التخطيط على مستوى المجتمع المحلي عند تحليل العوامل الاجتماعية والاقتصادية المحركة للتغيير.

في الختام، يتضح كيف تؤثر العوامل الاجتماعية والاقتصادية، على اختلاف مستوياتها، في عواقب الأنشطة البشرية على البيئة. فلهذه العوامل تأثيرات متتالية على الأرض والبشر والموارد والبيئة ككل. لذا، من الضروري أن يفهم الإنسان تمامًا كيف يمكن لهذه العوامل الاجتماعية والاقتصادية أن تُغير نمط حياته. فعلى سبيل المثال، بالعودة إلى فول الصويا، عندما لا يفي العرض بالطلب، يزداد الطلب العالمي عليه، مما يؤثر بدوره على الدول التي تعتمد عليه كمصدر غذائي. وقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع سعر فول الصويا في متاجرها وأسواقها، أو إلى نقص عام في توفره في الدول المستوردة. وفي كلتا الحالتين، تتأثر الأسر بعامل اجتماعي اقتصادي وطني يتمثل في زيادة الطلب على فول الصويا البرازيلي في الصين. ومن هذا المثال وحده، يتضح كيف تؤثر العوامل الاجتماعية والاقتصادية على التغيرات على المستوى الوطني، والتي بدورها تؤدي إلى تغيرات على المستويات العالمية والإقليمية والمجتمعية والأسرية. المفهوم الرئيسي الذي يجب استخلاصه من هذا هو فكرة أن كل شيء مترابط وأن أدوارنا وخياراتنا كبشر لها قوى دافعة رئيسية تؤثر على عالمنا بطرق عديدة.

• العامل البيئي، المعهد الوطني لعلوم الصحة البيئية
• EHP