Organismele umane și animale nu sunt afectate de arsen, care se găsește în apele subterane din multe părți ale lumii. Principalul organ care neutralizează arsenul este ficatul. Cu toate acestea, oamenii de știință au identificat bacterii intestinale care sunt, de asemenea, capabile să protejeze eficient organismul uman de substanțe toxice.
Cum protejează bacteriile organismul împotriva otrăvirii?
Arsenicul se găsește în multe minereuri din care intră în apele subterane. Strămoșii umani au întâlnit otravă atât de des în trecutul istoric, încât în timpul evoluției au dobândit mecanisme de protecție.
O enzimă specială - arsenică transferază - poate converti o substanță toxică în acid dimetilarginic, care este excretat prin rinichi, fără consecințe.
Experimentele unui grup de cercetare de la Universitatea din Montana au descoperit că arsenul din organism este excretat și în alte moduri. Șoarecii lipsiți de gena transferazei arsenicului au supraviețuit după expunerea la arsenic.
Cu toate acestea, subiecții au murit dacă li s-a administrat antibioticul cefoperazonei, care ucide bacteriile intestinale benefice. Prin urmare, oamenii de știință au sugerat că unele bacterii intestinale se leagă și îndepărtează arsenul de la fecale.
Oamenii au astfel de bacterii?
Bacteriile se găsesc și la om. Transplantul de bacterii intestinale umane a împiedicat moartea șoarecilor din arsen. Cu toate acestea, transplantul de scaun nu a funcționat întotdeauna la fel de bine. Cercetătorii au folosit fecalele a 5 donatori umani. Șoarecii au putut supraviețui intoxicației cu arsenic pentru diferite perioade de timp.
Aparent, nu toate bacteriile intestinale nu sunt capabile să lege sau să neutralizeze activ arsenul.
Oamenii de știință au descoperit în alte experimente o bacterie interesantă - Faecalibacterium prausnitzii. Experții cred că este implicată în eliminarea arsenului în corpul uman.
Genomul acestei bacterii conține aceeași arsenic transferază pe care o persoană o are în ficat. Alte experimente pe șoareci au arătat că administrarea prealabilă a bacteriilor ar putea proteja animalele.
Faecalibacterium prausnitzii este disponibil sub formă de capsulă.
Persoanele care trăiesc în regiuni cu un conținut ridicat de arsen în apa potabilă se pot proteja de arsenic cu agenți probiotici.
Reducerea bacteriilor „benefice” din intestin este periculoasă pentru oameni?
Faecalibacterium prausnitzii este o bacterie gram-negativă care reprezintă mai mult de 5% din numărul total de microorganisme din intestin. Acest lucru îl face unul dintre cele mai frecvente microorganisme anaerobe intestinale.
Faecailbacterium este considerat o sursă importantă de energie pentru celulele mucoasei intestinale. A fost descris pentru prima dată în detaliu în 2002 de Duncan, un microbiolog american. Bacteria este imobilă și formează acizi butirici, formici și lactici, dar fără hidrogen.
Faecalibacterium prausnitziii are, de asemenea, un efect direct de protecție asupra integrității barierei mucoasei. O scădere a concentrației de bacterii benefice este asociată cu boala inflamatorie a intestinului.
O scădere a numărului de microorganisme poate fi asociată cu o deficiență de colonocite, ceea ce crește riscul diferitelor boli din colon.
Cele mai frecvente boli cauzate de lipsa bacteriilor:
- inflamație intestinală acută;
- boală inflamatorie cronică intestinală (boala Crohn, colită ulceroasă);
- boli canceroase.
Faecalibacterium prausnitzii este un microorganism universal care este necesar pentru menținerea funcției intestinale normale. Reprezentanții acestei specii sunt foarte sensibili la modificările mediului intestinal. Modificări ale numărului și populației acestei specii au fost observate în unele tulburări intestinale. Oamenii de știință intenționează să utilizeze tulpina F. prausnitzii ca măsură standard de aur pentru intestinele sănătoase.
Utilizarea regulată a unui probiotic ajută la normalizarea florei intestinale și reduce riscul de a dezvolta boli inflamatorii intestinale. Cercetătorii încă studiază efectul scaunului transplantat cu un număr mare de bacterii benefice asupra sănătății oamenilor.
Până în 2022, primele rezultate semnificative vor apărea asupra efectului transplantului de fecale asupra inflamației intestinale.
