Drobnoustroje żyjące w jelitach człowieka mogą pomóc w blokowaniu wchłaniania toksycznych metali, takich jak rtęć, oraz wspomagać absorpcję składników odżywczych, takich jak żelazo. Najnowsze ustalenia w tej kwestii przedstawili specjaliści podczas dorocznego zjazdu Amerykańskiego Towarzystwa Mikrobiologicznego ASM Microbe 2023 w Houston.
Metylortęć jest bardzo toksycznym związkiem rtęci, który może przenikać do organizmu drogą wziewną, pokarmową i przez skórę. Wiąże się z białkami obecnymi we krwi i jest transportowana do różnych tkanek i narządów, szczególnie do mózgu, nerek i wątroby. Może przenikać przez łożysko matki do organizmu dziecka, gdzie się akumuluje, powodując potencjalne uszkodzenia.
Toksyczne działanie metylortęci głównie dotyka układu nerwowego, powodując uszkodzenia komórek mózgowych. Może prowadzić do zaburzeń równowagi i koordynacji ruchowej (ataksji), uszkodzeń słuchu i wzroku, a także zaburzeń psychicznych. Metylortęć ma długi okres półtrwania biologicznego - po dostaniu się do organizmu pozostaje w nim przez długi czas, powodując choroby i uszkodzenia. Osoby, które spożywają dużo ryb i owoców morza pochodzących ze skażonych wód, są szczególnie narażone na zagrożenie.
Nowe badania przeprowadzone przez zespół doktorantki Danieli Betancurt-Anzoli z Pennsylvania State University skupiły się na wykorzystaniu bakterii jelitowych do blokowania wchłaniania rtęci przez organizm. Badacze analizowali tysiące genomów bakterii jelitowych, koncentrując się na genach związanych z interakcją z metalami. Skoncentrowali się na genach, które umożliwiają bakteriom przekształcanie niebezpiecznych związków rtęci w mniej toksyczne formy oraz wchłanianie metali ciężkich.
Aby zrozumieć, w jaki sposób te geny działają i wpływają na organizm, zespół wykorzystał sekwencjonowanie metagenomiczne do badania reakcji drobnoustrojów jelitowych człowieka i myszy na ekspozycję na rtęć. Na podstawie tych informacji naukowcy opracowali probiotyk, który ma zapobiegać zatruciu rtęcią. Zastosowali geny bakterii Bacillus megaterium, które są znane z wyjątkowej odporności na metylortęć, do szczepów bakterii kwasu mlekowego z rodzaju Lacticaseibacillus.
To probiotyk znakomity do tego celu, ponieważ wcześniej pokazaliśmy, że działa na ludziach, a teraz pracujemy, aby był jeszcze lepszy. Jest w jelitach, wychwytuje metylortęć, a potem zostaje usunięty.
– opisała Betancurt-Anzola.
Obecnie autorzy skupiają się na zrozumieniu interakcji drobnoustrojów jelitowych z rtęcią, ale planują również badania dotyczące innych metali. Ich ostatecznym celem jest opracowanie interwencji, które mogą pomóc w obniżeniu poziomów niebezpiecznych metali, takich jak rtęć, oraz zwiększyć wchłanianie korzystnych metali przez ludzki organizm. Betancurt-Anzoli powiedziała, że są zainteresowani badaniem reakcji całej społeczności drobnoustrojów na różne metale.