I de sidste fem år har MSU -doktorand Michael Coryell har arbejdet sammen med sin rådgiver, Seth Walk, og udvalgsmedlem, Timothy McDermott, at undersøge, hvordan det menneskelige tarmmikrobiom påvirker arsen, efter at det er blevet indtaget. Nu, Coryell er hovedforfatter til et papir, der blev offentliggjort 21. december i tidsskriftet Naturkommunikation der beskriver hans fund om, hvordan tarmmikrobiomet er afgørende for fuld beskyttelse mod akut arsenstoksicitet.
Med arsen toppet forbundsstyrelsen for giftige stoffer og sygdomsregisters liste over de mest giftige kemikalier i de sidste 20 år, forskningen er særlig vigtig, fordi selv kroniske lave niveauer kan føre til kræft eller hjerte -kar -sygdomme senere i livet.
Coryell, en doktorand i mikrobiologi og immunologi og stipendiat i Molecular Biosciences -programmet i MSU's College of Agriculture og College of Letters and Science, sagde, at han er håbefuld, at hans arbejde vil bidrage til udviklingen af probiotiske og mikrobiomfokuserede terapier, der kan reducere risikoen for arsenisk toksicitet.
"En af de næste store udfordringer for mikrobiomforskere vil være at oversætte laboratoriefund som dette til virkelige løsninger, "sagde Coryell, som i 2016 vandt en prestigefyldt Ruth L. Kirschstein Individual Predoctoral National Research Service Award fra National Institutes of Health.
Tidligere undersøgelser har vist, at mikrober i miljøet biokemisk kan omdanne naturligt forekommende arsen i jord eller klipper -enten til mindre giftige eller mere giftige former -et emne McDermott forsker i MSU's Department of Land Resources and Environmental Sciences i College of Agriculture.
Hvad forskere ikke ved så meget om, er, hvad mikrober i den menneskelige tarm gør med arsen, før det absorberes i kroppen, sagde Walk, lektor i MSU's afdeling for mikrobiologi og immunologi og seniorforfatter af papiret.
"Der er mange faktorer, der påvirker sygdom - en persons miljø, kost, genetik - men vi kan kun evaluere nogle af disse ting i menneskelige undersøgelser ved at observere forskellige genotyper af mennesker, der har forskellige diæter eller drikker vand fra forskellige kilder, "Sagde Walk.
Coryell brugte laboratoriemus til at oprette eksperimentelle kontroller til at sortere variablernes påvirkning. Han fandt ud af, at antibiotika forstyrrede tarmmikrobiomet, tillader mere arsen at akkumulere i vævene, frem for at blive udskilt.
"Det var et interessant fund, fordi det viste, at selvom der var en vis mikrobiel aktivitet i tarmen, musene var ikke så gode til at slippe af med arsenet og tog sandsynligvis mere af det ind i deres system og opbyggede mere i deres væv, "Sagde Coryell.
Mus rejst uden mikroorganismer blev påvirket på samme måde, Sagde Coryell. Men da organismer fra det humane mikrobiom blev introduceret, de havde en beskyttende virkning.
"Det var et stort fremskridt, "Walk sagde, "fordi vi var i stand til at se på de kimfrie mus og lægge de mikrobiomer tilbage, vi ønskede at undersøge fra forskellige mennesker. Vi fandt ud af, at afhængigt af hvilken mikrobiom musene fik, de var beskyttet i forskellig grad. "
Disse resultater tyder på, at mikrobiomet hos nogle mennesker kan være mere beskyttende end andre, Walk sagde, og kan besvare spørgsmålet om, hvorfor nogle mennesker, der drikker fra en fælles vandkilde, der er besmittet med arsen, udvikler sygdom senere i livet, mens andre ikke gør det.
"Den idé er virkelig ikke blevet inkorporeret i nogen epidemiologisk undersøgelse eller model, "Walk sagde." Folk bevæger sig ind i dette felt, men hvad vores data viser ret endegyldigt er, at både mikrobiomet og dets sammensætning betyder noget.
"Så, for at forudsige, hvor sandsynlige visse personer er til at udvikle sygdom, vi skal redegøre for mikrobiomet og hvor beskyttende det er, "sagde han." Disse resultater hjælper os med at etablere det fundament. "
En bedre forståelse af, hvordan mikrobiomet beskytter mod toksiner som arsen, kan gavne lokalsamfund eller landsbyer med forurenede vandkilder gennem probiotiske eller andre mikrobiomterapier, især da det ikke altid er praktisk eller muligt at udskifte en vandkilde, Walk sagde.
"Mikrobiomforskning flytter til mikrobiomfokuserede terapier for det, vi ved, det spiller en rolle i, og ren mad og vand er et stort emne her i Montana og rundt om i verden, " han sagde.
Flagende potentielle molekylære forudsigere for reaktion på biologiske terapier ved ulcerøs colitis
Flere personer, der lider af tarmsygdomme som ulcerøs colitis, reagerer ikke på konventionelt anvendte biologiske behandlinger. I sådanne tilfælde, personlig forudsigelse af behandlingsrespons ville v
Forskere udvinder komplet menneskeligt genom fra et tusindvis af år gammelt "tyggegummi"
Det ser ud til at tyggegummi ikke er en ny trend! Forskere har fundet tyggegummi, der er 5, 700 år gammel, og det har givet spor om gammelt DNA. En undersøgelse med resultaterne blev offentliggjort i
Forskere finder en ny måde at beskytte mod sygdom i MS -modellen
Forskere ved Brigham og Womens Hospital har fundet en ny og uventet måde at forebygge sygdom på i en præklinisk model for multipel sklerose (MS). Billedkredit:Lightspring / Shutterstock.com
