Il microbioma intestinale protegge dalla tossicità dell’arsenico

Il microbioma intestinale protegge dalla tossicità dell’arsenico

Credit: Georgia State University

Le ricerche condotte presso la Montana State University mostrano che i microbi nell’intestino umano svolgono un ruolo importante nella protezione dalla tossicità dell’arsenico, un problema che colpisce circa 200 milioni di persone che sono esposte all’arsenico attraverso l’acqua potabile contaminata.

Negli ultimi cinque anni, il candidato al dottorato MSU Michael Coryell ha lavorato con Seth Walk e Timothy McDermott, per studiare come il microbioma intestinale umano si comporti dopo l’assunzione dell’arsenico.

Studiare il microbioma per sviluppare terapie mirate

La ricerca è particolarmente importante perché anche livelli d’intossicazione bassi possono portare a tumori o malattie cardiovascolari più avanti nella vita.

Coryell, un dottorando in microbiologia e immunologia e fellow nel Molecular Biosciences Program nel College of Agriculture e nel College of Letters and Science della MSU, ha detto che è fiducioso che il suo lavoro contribuirà allo sviluppo di terapie mirate e basate sul microbioma che possano mitigare il rischio di tossicità dell’arsenico.

Una delle prossime grandi sfide per i ricercatori del microbioma sarà la traduzione di risultati di laboratorio come questo in soluzioni reali“, ha detto Coryell, che nel 2016 ha vinto un Ruth L. Kirschstein Individual Predoctoral National Research Service Award dal National Institutes of Health.

Studi precedenti hanno dimostrato che i microbi nell’ambiente possono trasformare biochimicamente l’arsenico naturale nel suolo o nelle rocce  in forme più o meno tossiche.

Ciò di cui i ricercatori non sanno più di tanto è ciò che i microbi nell’intestino umano fanno con l’arsenico prima di essere assorbito nel corpo, ha detto Walk, professore associato nel Dipartimento di Microbiologia e Immunologia della MSU e autore senior del documento.

Ci sono molti fattori che influenzano la malattia – l’ambiente di una persona, la dieta, la genetica – ma possiamo solo valutare alcune di queste cose negli studi umani osservando diversi genotipi di persone che hanno diete diverse o bevono acqua da diverse fonti,” ha detto Walk.

Lo studio

Coryell usava topi da laboratorio per creare controlli sperimentali per risolvere le influenze delle variabili. Ha scoperto che gli antibiotici hanno distrutto il microbioma intestinale, consentendo a più arsenico di accumularsi nei tessuti, piuttosto che essere espulsi.

Questa è stata una scoperta interessante perché ha dimostrato che anche se nell’intestino ci fosse qualche attività microbica, i topi non erano così bravi a sbarazzarsi dell’arsenico e probabilmente ne stavano assumendo di più accumulandolo nei loro tessuti “, ha detto Coryell.

I topi allevati senza microrganismi sono stati colpiti allo stesso modo, ha detto Coryell. Ma quando sono stati introdotti organismi dal microbioma umano, hanno avuto un effetto protettivo.

È stato un grande passo avanti“, ha detto Walk, ” Abbiamo scoperto che, a seconda del microbioma che avevano i topi, erano protetto a vari livelli. “

Questi risultati suggeriscono che il microbioma di alcune persone potrebbe essere più protettivo di altri, ha detto Walk, e potrebbe rispondere alla domanda sul perché alcune persone che bevono da una fonte d’acqua contaminata da arsenico sviluppano malattie più tardi nella vita rispetto ad altre.

Ciò che i nostri dati mostrano in modo abbastanza definitivo è che sia il microbioma sia la sua composizione sono importanti. Quindi, al fine di prevedere la probabilità che certi individui sviluppino la malattia, dobbiamo capire il microbioma e quanto sia protettivo“, ha affermato. “Questi risultati ci aiutano a stabilire la base.”

Conclusione

Una migliore comprensione di come il microbioma protegga da tossine come l’arsenico potrebbe avvantaggiare comunità o villaggi con fonti d’acqua contaminate attraverso terapie probiotiche, specialmente perché non è sempre possibile o pratico sostituire una fonte d’acqua, ha detto Walk.

Fonte:
http://www.montana.edu/news/18293
https://www.nature.com/articles/s41467-018-07803-9