Drobnoustroje żyjące w jelitach człowieka można wykorzystać do blokowania wchłaniania przez organizm toksycznych metali, takich jak rtęć, oraz pomagania w absorpcji przydatnych składników, takich jak żelazo – ogłoszono podczas dorocznego zjazdu Amerykańskiego Towarzystwa Mikrobiologicznego ASM Microbe 2023 w Houston (Teksas, USA).
Metylortęć to metaloorganiczny związek rtęci o bardzo wysokiej toksyczności. Łatwo wnika do organizmu zarówno drogą wziewną, pokarmową, jak i przez skórę. Wiąże się z białkami obecnymi we krwi i wraz z nimi transportowana jest do tkanek i narządów, zwłaszcza mózgu, nerek i wątroby. Może przenikać przez łożysko do płodu, w którym się akumuluje. Bywa, że dochodzi do uszkodzenia płodu.
Toksyczne działanie metylortęci odbija się przede wszystkim na układzie nerwowym, powodując między innymi uszkodzenia komórek mózgowych. Może dojść o zaburzeń równowagi i koordynacji ruchów (ataksja), uszkodzenia słuchu i wzroku, zaburzeń psychicznych. Metylortęć ma długi biologiczny okres półtrwania – gdy raz dostanie się do organizmu, pozostaje w nim na długo, powodując choroby i uszkodzenia. Szczególnie zagrożone są populacje spożywające dużo pochodzących ze skażonych wód ryb i owoców morza.
Nowe badania dotyczące metylortęci przeprowadził zespół doktorantki Danieli Betancurt-Anzoli z Pennsylvania State University. Najpierw przeanalizowano tysiące genomów bakterii jelitowych, skupiając się na determinantach genetycznych związanych ze zdolnością do interakcji z metalami. Naukowcy skupili się na tych genach, które umożliwiają bakteriom przekształcanie niebezpiecznych związków rtęci w mniej toksyczne formy i wchłanianie metali ciężkich.
Aby zrozumieć, w jaki sposób te geny funkcjonują i wpływają na gospodarza, zespół wykorzystał sekwencjonowanie metagenomiczne do zbadania, w jaki sposób ludzkie i mysie drobnoustroje reagowały na ekspozycję na rtęć. Uzyskaną wiedzę badacze wykorzystali do opracowania probiotyku, mającego zapobiegać zatruciu rtęcią. Wprowadzili geny bakterii Bacillus megaterium, o której wiadomo, że jest wysoce odporna na metylortęć, do szczepów Lacticaseibacillus, rodzaju bakterii kwasu mlekowego.
„To probiotyk znakomity do tego celu, ponieważ wcześniej pokazaliśmy, że działa na ludziach, a teraz pracujemy, aby był jeszcze lepszy – opisała Betancurt-Anzola. – Jest w jelitach, wychwytuje metylortęć, a potem zostaje usunięty.”
Na razie autorzy koncentrują się na zrozumieniu, w jaki sposób drobnoustroje jelitowe wchodzą w interakcje z rtęcią, ale planują również badania dotyczące innych metali. Ich ostatecznym celem jest opracowanie interwencji, które mogłyby pomóc obniżyć poziomy niebezpiecznych metali – takich jak rtęć – i zwiększyć wchłanianie tych, których potrzebuje ludzki organizm. „Jesteśmy zainteresowani badaniem, w jaki sposób cała społeczność drobnoustrojów reaguje na różne metale” – powiedziała Betancurt-Anzola.(PAP)
Autor: Paweł Wernicki
