Ljudski i životinjski organizmi nisu pod utjecajem arsena koji se nalazi u podzemnim vodama mnogih dijelova svijeta. Glavni organ koji neutralizira arsen je jetra. Međutim, znanstvenici su identificirali crijevne bakterije koje su u stanju učinkovito zaštititi ljudsko tijelo od toksičnih tvari.
Kako bakterije štite tijelo od trovanja?
Arsen se nalazi u mnogim rudama iz kojih ulazi u podzemne vode. Ljudski preci susretali su se s otrovima toliko često u povijesnoj prošlosti da su tijekom evolucije stekli zaštitne mehanizme.
Poseban enzim - arsenska transferaza - može pretvoriti toksičnu tvar u dimetilarsinsku kiselinu, koja se izlučuje putem bubrega bez posljedica.
Eksperimenti istraživačke skupine sa Sveučilišta u Montani otkrili su da se arsen u tijelu izlučuje i na druge načine. Miševi kojima nedostaje gen arsenske transferaze preživjeli su nakon izloženosti arsenu.
Međutim, ispitanici su umrli ako su im dali antibiotik cefoperazon, koji ubija korisne crijevne bakterije. Stoga su znanstvenici sugerirali da se neke crijevne bakterije vežu i uklanjaju arsen iz izmeta.
Imaju li ljudi takve bakterije?
Bakterije se nalaze i kod ljudi. Transplantacija ljudskih crijevnih bakterija spriječila je smrt miševa od arsena. Međutim, transplantacija stolice ne uspijeva uvijek jednako dobro. Istraživači su koristili izmet 5 ljudskih davalaca. Miševi su mogli preživjeti trovanje arsenom kroz različita razdoblja.
Očito, nisu sve crijevne bakterije sposobne vezati ili aktivno neutralizirati arsen.
Znanstvenici su u daljnjim eksperimentima otkrili zanimljivu bakteriju - Faecalibacterium prausnitzii. Ona, vjeruju stručnjaci, uključena je u zbrinjavanje arsena u ljudskom tijelu.
Genom ove bakterije sadrži istu transferazu arsena koju osoba ima u jetri. Daljnji eksperimenti na miševima pokazali su da prethodno davanje bakterija može zaštititi životinje.
Faecalibacterium prausnitzii je dostupan u obliku kapsula.
Ljudi koji žive u regijama s visokim sadržajem arsena u pitkoj vodi mogu se zaštititi od arsena s probiotičkim agensima.
Je li smanjenje broja „korisnih“ bakterija u crijevima opasno za ljude?
Faecalibacterium prausnitzii je gram-negativna bakterija koja čini više od 5% ukupnog broja mikroorganizama u crijevima. To ga čini jednim od najčešćih anaerobnih crijevnih mikroorganizama.
Faecailbacterium smatra se važnim izvorom energije za stanice crijevne sluznice. Detaljno ga je opisao 2002. godine Duncan, američki mikrobiolog. Bakterija je nepomična i tvori maslačnu, mravlju i mliječnu kiselinu, ali bez vodika.
Faecalibacterium prausnitziii također ima izravan zaštitni učinak na integritet barijere sluznice. Smanjenje koncentracije korisnih bakterija povezano je s upalnom bolesti crijeva.
Smanjenje broja mikroorganizama može biti povezano s nedostatkom kolonocita, što povećava rizik od raznih bolesti debelog crijeva.
Najčešće bolesti uzrokovane nedostatkom bakterija:
- akutna upala crijeva;
- kronična upalna bolest crijeva (Crohnova bolest, ulcerozni kolitis);
- karcinomi.
Faecalibacterium prausnitzii je univerzalni mikroorganizam koji je potreban za održavanje normalne funkcije crijeva. Predstavnici ove vrste vrlo su osjetljivi na promjene u crijevnom okruženju. Promjene u broju i populaciji ove vrste primijećene su kod nekih crijevnih poremećaja. Znanstvenici namjeravaju koristiti soj F. prausnitzii kao zlatnu standardnu mjeru za zdrava crijeva.
Redovita upotreba probiotika pomaže u normalizaciji crijevne flore i smanjenju rizika od razvoja upalnih bolesti crijeva. Istraživači još uvijek proučavaju utjecaj transplantirane stolice s velikim brojem korisnih bakterija na zdravlje ljudi.
Do 2022. godine pojavit će se prvi značajni rezultati o utjecaju transplantacije izmeta na crijevnu upalu.
