Črevesni mikrobi igrajo pomembno vlogo pri zaščiti pred toksičnostjo arzena,

raziskave kažejo Raziskave na državni univerzi Montana kažejo, da imajo mikrobi v črevesju človeka pomembno vlogo pri zaščiti pred toksičnostjo arzena, problem, ki prizadene približno 200 milijonov ljudi, ki so izpostavljeni arzenu zaradi onesnažene pitne vode.

Zadnjih pet let, Doktorski kandidat MSU Michael Coryell je sodeloval s svojim svetovalcem, Seth Walk, in član odbora, Timothy McDermott, raziskati, kako mikrobiom človeškega črevesja vpliva na arzen po zaužitju. Zdaj, Coryell je vodilni avtor prispevka, objavljenega 21. decembra v reviji Nature Communications ki podrobno opisuje njegove ugotovitve o tem, kako je črevesni mikrobiom bistven za popolno zaščito pred akutno toksičnostjo arzena.

Z arzenom na vrhu seznama najbolj strupenih kemikalij zvezne agencije za strupene snovi in ​​bolezni v zadnjih 20 letih, raziskava je še posebej pomembna, ker lahko tudi kronično nizka raven kasneje v življenju povzroči raka ali bolezni srca in ožilja.

Coryell, doktorski kandidat iz mikrobiologije in imunologije ter sodelavec na programu molekularne bioznanosti na Visoki šoli za kmetijstvo in Fakulteti za književnost in znanost MSU, je izrazil upanje, da bo njegovo delo prispevalo k razvoju probiotičnih in mikrobiomskih terapij, ki lahko ublažijo tveganje za toksičnost arzena.

"Eden od naslednjih velikih izzivov za raziskovalce mikrobiomov bo tovrstne laboratorijske ugotovitve prevesti v rešitve v resničnem svetu, "je rekel Coryell, ki je leta 2016 prejel prestižno nagrado Ruth L. Kirschstein Individual Predoctoral National Research Service od Nacionalnega inštituta za zdravje.

Pretekle študije so pokazale, da lahko mikrobi v okolju biokemično pretvorijo naravno prisotni arzen v tleh ali kamninah -bodisi v manj strupene ali bolj strupene oblike -tema, ki jo McDermott raziskuje na Oddelku za zemljiške vire in okoljske vede MSU na Kmetijski fakulteti.

Raziskovalci ne vedo toliko o tem, kaj mikrobi v človeškem črevesju naredijo z arzenom, preden se absorbira v telo, je rekel Walk, izredni profesor na Oddelku za mikrobiologijo in imunologijo MSU ter višji avtor prispevka.

"Na bolezen vpliva veliko dejavnikov - človekovo okolje, prehrana, genetika - vendar lahko nekatere od teh stvari v študijah na ljudeh ovrednotimo le z opazovanjem različnih genotipov ljudi, ki imajo drugačno prehrano ali pijejo vodo iz različnih virov, "Je rekel Walk.

Coryell je uporabil laboratorijske miši za ustvarjanje eksperimentalnih kontrol za razvrščanje vplivov spremenljivk. Ugotovil je, da antibiotiki motijo ​​črevesni mikrobiom, omogočajo kopičenje več arzena v tkivih, namesto da se izločajo.

"To je bila zanimiva ugotovitev, ker je pokazala, da čeprav je v črevesju nekaj mikrobne aktivnosti, miši se niso tako dobro znebile arzena in so ga verjetno vzele več v svoj sistem in se več kopičile v tkivih, "Je rekel Coryell.

Podobno so bile prizadete tudi miši, vzgojene brez mikroorganizmov, Je rekel Coryell. Ko pa so bili predstavljeni organizmi iz človeškega mikrobioma, so imeli zaščitni učinek.

"To je bil velik napredek, "Walk je rekel, "ker smo lahko pogledali miši brez kalčkov in vrnili mikrobiome, ki smo jih želeli raziskati pri različnih ljudeh. Ugotovili smo, da je odvisno od tega, kateri mikrobiom so miši dobile, bili so zaščiteni v različni meri. "

Ti rezultati kažejo, da je lahko mikrobiom nekaterih ljudi bolj zaščiten kot drugi, Walk je rekel, in lahko odgovori na vprašanje, zakaj nekateri ljudje, ki pijejo iz skupnega vodnega vira, okuženega z arzenom, pozneje v življenju razvijejo bolezni, drugi pa ne.

"Ta ideja res ni vključena v nobeno epidemiološko študijo ali model, "Walk je rekel." Ljudje se selijo na to področje, toda naši podatki dokončno kažejo, da sta tako mikrobiom kot njegova sestava pomembna.

"Torej, da bi napovedali, kako verjetno bodo nekateri posamezniki razvili bolezen, Upoštevati moramo mikrobiom in njegovo zaščito, "je dejal." Ti rezultati nam pomagajo vzpostaviti to osnovo. "

Boljše razumevanje, kako mikrobiom ščiti pred toksini, kot je arzen, bi lahko koristilo skupnostim ali vasim z onesnaženimi vodnimi viri s probiotičnimi ali drugimi mikrobiomskimi terapijami, zlasti ker ni vedno praktično ali mogoče zamenjati vodnega vira, Walk je rekel.

"Raziskave mikrobiomov prehajajo na terapije, osredotočene na mikrobiome, za kaj vemo, da ima vlogo, čista hrana in voda sta velika tema v Montani in po svetu, " rekel je.

• MD Anderson Cancer Center in 4D pharma skupaj sodelujeta pri ocenjevanju žive bioterapevtske onkologije
• Raziskovalci MUSC odkrivajo nov vzrok za simptome grla