Как микробы могут помочь снизить усвоение ртути

Новое исследование команды из Университета Пенсильвании предполагает, что микробы в кишечнике человека можно использовать, чтобы помочь организму усваивать полезные питательные металлы (например, железо, критически важное для эритроцитов) и блокировать или даже удалять усвоение токсичных, таких как ртуть. Результаты представлены на встрече ASM Microbe 2023.

Особую опасность представляет метилртуть, — сказала Даниэла Бетанкурт-Ансола, ведущий автор исследования. Это нейротоксин, который может привести к слепоте, повреждению органов и даже смерти. Беременные женщины особенно уязвимы, а пренатальное воздействие может вызвать слепоту, судороги и повреждение мозга.

Большинство случаев воздействия ртути происходит через рыбу или морепродукты. "Она накапливается в живых организмах, в растениях и рыбе. Мы едим их, и она накапливается в нас", — отметила исследовательница.

Учёные сначала проанализировали тысячи геномов кишечных бактерий, сосредоточившись на генетических детерминантах, связанных со способностью взаимодействовать с металлами. Команда сфокусировалась на генах, которые позволяют бактериям поглощать метилртуть и удерживать её вне кишечника.

Чтобы понять, как эти гены функционируют, команда использовала метагеномное секвенирование, чтобы изучить реакцию микробиома человека и мыши на воздействие ртути. На основе этих данных был разработан пробиотик, специально предназначенный для детоксикации вредного типа ртути, часто встречающегося в пище.

Гены из бактерии Bacillus megaterium, известной высокой устойчивостью к метилртути, были вставлены в штаммы Lacticaseibacillus (род молочнокислых бактерий). "Это идеальный пробиотик для этой задачи, потому что он может выживать в кишечнике, но очень плохо в нём закрепляется. Он внутри, захватывает метилртуть, а затем выходит", — пояснила Бетанкурт-Ансола.

Команда начала пилотные исследования на мышах, подвергшихся воздействию ртути. Предварительные результаты показывают, что мыши, получавшие пробиотик, чувствовали себя лучше, чем те, кто его не получал.

Сейчас группа сосредоточена на понимании того, как кишечные микробы взаимодействуют с ртутью, но в планах — изучение и других металлов. Конечная цель — разработка методов для снижения уровня опасных металлов (таких как ртуть) и повышения усвоения необходимых организму. "Нас интересует, как всё микробное сообщество реагирует на разные металлы", — заключила исследовательница.