Az elmúlt öt évben, Michael Coryell, az MSU doktorjelöltje együttműködött tanácsadójával, Seth Walk, és a bizottság tagja, Timothy McDermott, annak kutatására, hogy az emberi bél mikrobioma hogyan befolyásolja az arzént az elfogyasztása után. Most, Coryell a folyóiratban december 21 -én megjelent cikk vezető szerzője Nature Communications Ez részletezi azon megállapításait, amelyek szerint a bél mikrobioma elengedhetetlen az akut arzéntoxicitás elleni teljes védelemhez.
Az arzén vezeti a szövetségi Mérgező Anyagok és Betegségek Nyilvántartójának az elmúlt 20 év legmérgezőbb vegyi anyagainak listáját, a kutatás különösen fontos, mert még a krónikus alacsony szint is rákhoz vagy szív- és érrendszeri betegségekhez vezethet az élet későbbi szakaszában.
Coryell, mikrobiológiai és immunológiai doktorjelölt, valamint az MSU Mezőgazdasági Főiskola és a Levelek és Tudományok Főiskolájának Molekuláris Biosciences Program ösztöndíjasa, azt mondta, reméli, hogy munkája hozzájárul a probiotikus és mikrobiomokra koncentráló terápiák kifejlesztéséhez, amelyek csökkenthetik az arzén toxicitás kockázatát.
"A mikrobiomkutatók egyik következő nagy kihívása az lesz, hogy az ilyen laboratóriumi eredményeket valós megoldásokká alakítják át, - mondta Coryell, aki 2016 -ban elnyerte a rangos Ruth L. Kirschstein Egyéni Predoktori Nemzeti Kutatási Szolgálat díját a Nemzeti Egészségügyi Intézetektől.
Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a környezetben található mikrobák biokémiai úton átalakíthatják a talajban vagy kőzetekben előforduló természetes arzént -akár kevésbé mérgező, akár mérgezőbb formákba -McDermott témája az MSU Mezőgazdasági Erőforrás és Környezettudományi Tanszékén, a Mezőgazdasági Főiskolán.
Amit a kutatók nem tudnak annyira, mit tesznek az emberi bélben lévő mikrobák az arzénnal, mielőtt felszívódna a szervezetbe, - mondta Walk, az MSU Mikrobiológiai és Immunológiai Tanszékének docense és a tanulmány vezető szerzője.
"Sok tényező befolyásolja a betegséget - az ember környezete, diéta, genetika - de ezek közül csak néhányat értékelhetünk humán vizsgálatok során, ha megfigyeljük az emberek különböző genotípusait, akik különböző étrendet követnek, vagy különböző forrásokból isznak vizet, - mondta Walk.
Coryell laboratóriumi egereket használt kísérleti kontrollok létrehozására a változók befolyásának rendezésére. Azt találta, hogy az antibiotikumok megzavarják a bél mikrobiómát, több arzén felhalmozódása a szövetekben, ahelyett, hogy kiválasztódna.
"Ez érdekes megállapítás volt, mert azt mutatta, hogy annak ellenére, hogy van némi mikrobiális aktivitás a bélben, az egerek nem voltak olyan jók, hogy megszabaduljanak az arzéntől, és valószínűleg többet vittek be a rendszerükbe, és felhalmozódtak a szöveteikben, - mondta Coryell.
Mikroorganizmusok nélkül nevelt egereket hasonlóan érintettek, - mondta Coryell. De amikor az emberi mikrobiómából származó organizmusokat bevezették, védő hatásuk volt.
"Ez nagy előrelépés volt, - mondta Walk, "mert meg tudtuk nézni a csíramentes egereket, és visszahelyeztük azokat a mikrobiomákat, amelyeket különböző emberektől meg akartunk vizsgálni. Azt találtuk, hogy attól függően, hogy az egerek melyik mikrobiómát kapták, különböző mértékben védettek voltak. "
Ezek az eredmények azt sugallják, hogy egyes emberek mikrobiomája védősebb lehet, mint mások, Walk azt mondta:és válaszolhat arra a kérdésre, hogy egyes emberek, akik az arzénnal szennyezett, közös vízforrásból isznak, miért alakulnak ki betegségük az élet későbbi szakaszában, míg mások nem.
"Ezt az elképzelést valóban nem építették be semmilyen járványügyi tanulmányba vagy modellbe, "Walk mondta." Az emberek erre a területre költöznek, de amit adataink elég határozottan mutatnak, az az, hogy mind a mikrobiom, mind összetétele számít.
"Így, annak megjósolására, hogy bizonyos egyéneknél milyen valószínűséggel alakul ki betegség, számolnunk kell a mikrobiommal és annak védelmével, - mondta. - Ezek az eredmények segítenek nekünk megalapozni ezt az alapot.
Annak jobb megértése, hogy miként védi a mikrobióma az olyan toxinokat, mint az arzén, hasznot hozhat a szennyezett vízforrásokkal rendelkező közösségeknek vagy falvaknak probiotikus vagy más mikrobiológiai terápiák révén, különösen azért, mert nem mindig praktikus vagy lehetséges a vízforrás cseréje, - mondta Walk.
"A mikrobiomakutatás a mikrobiomokra összpontosító terápiák felé mozdul el, mivel tudjuk, hogy szerepet játszik, és a tiszta étel és víz nagy téma itt Montanában és szerte a világon, " ő mondta.