Микрофлору кишечника можно использовать для блокирования поглощения токсичных металлов, таких как ртуть, и способствуя поглощению полезных металлов, таких как железо. Исследователи сосредоточились на генах, которые позволяют бактериям преобразовывать опасную ртуть в менее токсичные формы. Затем ученые использовали эту информацию для разработки пробиотика, специально предназначенного для детоксикации вредного типа ртути, часто встречающегося в рационе человека. Результаты исследования представлены на ASM Microbe 2023, ежегодном конгрессе Американского общества микробиологии (American Society for Microbiology).
Актуальность исследования
Метилртуть, нейротоксин, вызывает особое беспокойство, комментирует Даниэла Бетанкурт-Анзола (Daniela Betancurt-Anzola) из Пенсильванского университета (Pennsylvania State University), которая руководила новым исследованием. Ртуть имеет различные токсические эффекты и вредна для неврологического развития во время беременности и в детстве, особенно в сообществах, в значительной степени зависящих от рыбной диеты. Чаще всего воздействие метилртути происходит через рыбу или моллюсков, но может проявляться и в других местах.
«Она накапливается в живых существах, в растениях и рыбе», — объясняет автор исследования. «Мы едим эти вещи, и они накапливаются в нас».
Новизна исследования
Авторы нового исследования из Пенсильванского государственного университета заявляют, что микрофлора кишечника человека может блокировать всасывание токсичных металлов, таких как ртуть, и помогать организму усваивать полезные питательные вещества, такие как железо.
Ученые стремятся расширить свои исследования, чтобы изучить взаимодействие кишечных микроорганизмов с другими металлами, надеясь повысить усвоение организмом необходимых металлов и уменьшить количество вредных.
Материалы и методы исследования
Бетанкур-Анзола с соавторами сначала проанализировали тысячи геномов кишечных бактерий, сосредоточив внимание на генетических детерминантах, связанных со способностью взаимодействовать с металлами.
По ее словам, многие гены связаны с устойчивостью к металлам, но группа ученых сосредоточилась на тех, которые позволяют бактериям преобразовывать опасную ртуть в менее токсичные формы и поглощать тяжелые металлы.
Чтобы понять, как эти гены функционируют и влияют на хозяина, ученые использовали метагеномное секвенирование для изучения того, как микробы человека и мыши реагируют на воздействие ртути.
Исследователи также использовали эти идеи для разработки пробиотика, специально предназначенного для детоксикации вредного типа ртути, часто встречающегося в рационе человека.
Ученые внедрили гены бактерий Bacillus megaterium, которые, как известно, обладают высокой устойчивостью к метилртути, в штаммы Lacticaseibacillus, рода молочнокислых бактерий.
Пробиотик против ртути
«Это идеальный пробиотик для этого, поскольку мы ранее показали, что он работает на людях, и теперь мы разрабатываем его, чтобы сделать его еще лучше», — объясняет Бетанкурт-Анзола. «Он внутри кишечника, он захватывает метилртуть, а затем выходит наружу».
На данный момент ученые сосредоточены на понимании того, как кишечные микробы взаимодействуют с ртутью, но планируют исследовать и другие металлы. Их конечная цель — разработать меры, которые могли бы помочь снизить уровень опасных металлов, таких как ртуть, и повысить усвоение тех, которые необходимы человеческому организму.
«Мы заинтересованы в изучении того, как все микробное сообщество реагирует на различные металлы», — заключает Бетанкурт-Анзола.
Авторы другого исследования утверждают, что ртуть в рыбе и морепродуктах может вызвать БАС