sábado, 5 de enero de 2019

El microbioma intestinal protege contra la toxicidad aguda del arsénico.

La investigación realizada en la Universidad Estatal de Montana muestra que los microbios en el intestino humano desempeñan un papel importante en la protección contra la toxicidad por arsénico, un problema que afecta a unos 200 millones de personas que están expuestas al arsénico a través del agua potable contaminada.
Durante los últimos cinco años, el candidato a doctorado de MSU, Michael Coryell, trabajó con su asesor, Seth Walk, y el miembro del comité, Timothy McDermott, para investigar cómo el microbioma intestinal afecta al arsénico después de haber sido ingerido. Ahora, Coryell es el autor principal de un artículo publicado el 21 de diciembre en la revista Nature Communications que detalla sus hallazgos de cómo el microbioma intestinal es esencial para una protección completa contra la toxicidad aguda por arsénico.
Debido a que el arsénico está a la cabeza de la lista de los químicos más tóxicos de la Agencia federal para Sustancias Tóxicas y Enfermedades Tóxicas en los últimos 20 años, la investigación es particularmente importante porque incluso los niveles bajos crónicos pueden provocar cáncer o enfermedades cardiovasculares en el futuro.
Coryell, un doctorando en microbiología e inmunología y miembro del Programa de Biociencias Moleculares en la Facultad de Agricultura de MSU y en la Facultad de Letras y Ciencia, dijo que confía en que su trabajo contribuya al desarrollo de terapias centradas en probióticos y microbiomas que puedan mitigar El riesgo de toxicidad por arsénico.
"Uno de los próximos grandes desafíos para los investigadores de microbiomas será traducir los resultados de laboratorio de este modo en soluciones reales", dijo Coryell, quien en 2016 ganó el Premio del Servicio Nacional de Predoctoración Individual Ruth Predoctoral de Ruth L. Kirschstein de los Institutos Nacionales de Salud.
Estudios anteriores han demostrado que los microbios en el medio ambiente pueden transformar bioquímicamente el arsénico natural en el suelo o en las rocas, ya sea en formas menos tóxicas o más tóxicas, un tema que McDermott investiga en el Departamento de Recursos de la Tierra y Ciencias Ambientales de la MSU en la Facultad de Agricultura.
Lo que los investigadores no saben tanto es qué hacen los microbios en el intestino humano con el arsénico antes de que se absorba en el cuerpo, dijo Walk, profesora asociada del Departamento de Microbiología e Inmunología de MSU y autora principal del artículo.
"Hay muchos factores que influyen en la enfermedad: el entorno, la dieta y la genética de una persona, pero solo podemos evaluar algunas de esas cosas en estudios humanos observando diferentes genotipos de personas que tienen diferentes dietas o beben agua de diferentes fuentes", explica Walk. dijo.
Coryell utilizó ratones de laboratorio para crear controles experimentales para clasificar las influencias de las variables. Encontró que los antibióticos alteraban el microbioma intestinal, permitiendo que se acumulara más arsénico en los tejidos, en lugar de ser excretados.
"Ese fue un hallazgo interesante porque mostró que aunque había cierta actividad microbiana en el intestino, los ratones no eran tan buenos para deshacerse del arsénico y probablemente estaban tomando más de él en su sistema y acumulándose más en sus tejidos ", Dijo Coryell.
Los ratones criados sin ningún microorganismo se vieron afectados de manera similar, dijo Coryell. Pero cuando se introdujeron organismos del microbioma humano, tuvieron un efecto protector.
"Eso fue un gran avance", dijo Walk, "porque pudimos observar a los ratones libres de gérmenes y volver a colocar los microbiomas que queríamos examinar de diferentes personas. Descubrimos que, dependiendo de qué microbioma obtuvieran los ratones, eran protegido en diversos grados ".
Esos resultados sugieren que el microbioma de algunas personas puede ser más protector que otros, dijo Walk, y puede responder a la pregunta de por qué algunas personas que beben de una fuente de agua compartida y contaminada con arsénico desarrollan una enfermedad más adelante en la vida y otras no.
"Esa idea realmente no se ha incorporado a ningún estudio o modelo epidemiológico", dijo Walk. "La gente se está moviendo en este campo, pero lo que nuestros datos muestran definitivamente es que tanto el microbioma como su composición son importantes.
"Entonces, para predecir la probabilidad de que ciertas personas desarrollen una enfermedad, debemos tener en cuenta el microbioma y cuán protector es", dijo. "Estos resultados nos ayudan a establecer esa base".
Una mejor comprensión de cómo el microbioma protege contra toxinas como el arsénico podría beneficiar a las comunidades o aldeas con fuentes de agua contaminadas a través de probióticos u otras terapias de microbiomas, especialmente porque no siempre es práctico o posible reemplazar una fuente de agua, dijo Walk.
"La investigación de microbiomas se está moviendo hacia terapias centradas en microbiomas para lo que sabemos que desempeña un papel, y la limpieza de alimentos y agua es un tema importante aquí en Montana y en todo el mundo", dijo.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad Estatal de Montana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y duración.