Die menschlichen und tierischen Organismen sind nicht von Arsen betroffen, das in den unterirdischen Gewässern vieler Teile der Welt vorkommt. Das Hauptorgan, das Arsen neutralisiert, ist die Leber. Wissenschaftler haben jedoch Darmbakterien identifiziert, die den menschlichen Körper auch effektiv vor toxischen Substanzen schützen können.
Wie schützen Bakterien den Körper vor Vergiftungen?
Arsen kommt in vielen Erzen vor, aus denen es in das Grundwasser gelangt. Die menschlichen Vorfahren sind in der Vergangenheit so oft auf Gift gestoßen, dass sie während der Evolution Schutzmechanismen erworben haben.
Ein spezielles Enzym - Arsen-Transferase - kann eine toxische Substanz in Dimethylarsinsäure umwandeln, die ohne Konsequenzen über die Nieren ausgeschieden wird.
Die Experimente einer Forschungsgruppe der Universität von Montana ergaben, dass Arsen im Körper auch auf andere Weise ausgeschieden wird. Mäuse, denen das Arsen-Transferase-Gen fehlt, überlebten nach Exposition gegenüber Arsen.
Die Probanden starben jedoch, wenn sie das Cefoperazon-Antibiotikum erhielten, das nützliche Darmbakterien abtötet. Daher haben Wissenschaftler vorgeschlagen, dass einige Darmbakterien Arsen aus dem Kot binden und entfernen.
Haben Menschen solche Bakterien?
Bakterien kommen auch beim Menschen vor. Die Transplantation von menschlichen Darmbakterien verhinderte den Tod von Mäusen an Arsen. Die Stuhltransplantation funktionierte jedoch nicht immer gleich gut. Die Forscher verwendeten den Kot von 5 menschlichen Spendern. Mäuse waren in der Lage, eine Arsenvergiftung für verschiedene Zeiträume zu überleben.
Offensichtlich sind nicht alle Darmbakterien in der Lage, Arsen zu binden oder aktiv zu neutralisieren.
Wissenschaftler fanden in weiteren Experimenten ein interessantes Bakterium - Faecalibacterium prausnitzii. Sie ist Experten zufolge an der Entsorgung von Arsen im menschlichen Körper beteiligt.
Das Genom dieses Bakteriums enthält die gleiche Arsen-Transferase, die eine Person in der Leber hat. Weitere Versuche an Mäusen zeigten, dass die vorherige Verabreichung von Bakterien Tiere schützen kann.
Faecalibacterium prausnitzii ist in Kapselform erhältlich.
Menschen, die in Regionen mit hohem Arsengehalt im Trinkwasser leben, können sich mit probiotischen Wirkstoffen vor Arsen schützen.
Ist die Reduzierung der Anzahl der „nützlichen“ Bakterien im Darm für den Menschen gefährlich?
Faecalibacterium prausnitzii ist ein gramnegatives Bakterium, das mehr als 5% der Gesamtzahl der Mikroorganismen im Darm ausmacht. Dies macht es zu einem der häufigsten anaeroben Darmmikroorganismen.
Faecailbacterium gilt als wichtige Energiequelle für Darmschleimhautzellen. Es wurde erstmals im Jahr 2002 von dem amerikanischen Mikrobiologen Duncan ausführlich beschrieben. Das Bakterium ist unbeweglich und bildet Buttersäure, Ameisensäure und Milchsäure, jedoch ohne Wasserstoff.
Faecalibacterium prausnitziii wirkt sich auch direkt schützend auf die Integrität der Schleimhautbarriere aus. Eine Abnahme der Konzentration nützlicher Bakterien ist mit einer entzündlichen Darmerkrankung verbunden.
Eine Abnahme der Anzahl von Mikroorganismen kann mit einem Mangel an Kolonozyten verbunden sein, was das Risiko für verschiedene Erkrankungen im Kolon erhöht.
Die häufigsten Krankheiten, die durch einen Mangel an Bakterien verursacht werden:
- akute Darmentzündung;
- chronisch entzündliche Darmerkrankung (Morbus Crohn, Colitis ulcerosa);
- Krebserkrankungen.
Faecalibacterium prausnitzii ist ein universeller Mikroorganismus, der zur Aufrechterhaltung einer normalen Darmfunktion benötigt wird. Vertreter dieser Art reagieren sehr empfindlich auf Veränderungen in der Darmumgebung. Bei einigen Darmerkrankungen wurden Veränderungen in Anzahl und Population dieser Art beobachtet. Wissenschaftler beabsichtigen, den Stamm F. prausnitzii als Goldstandardmaß für gesunde Därme zu verwenden.
Die regelmäßige Einnahme eines Probiotikums hilft, die Darmflora zu normalisieren und das Risiko für entzündliche Darmerkrankungen zu verringern. Die Forscher untersuchen immer noch die Wirkung von transplantiertem Stuhl mit einer hohen Anzahl nützlicher Bakterien auf die Gesundheit der Menschen.
Bis 2022 werden die ersten signifikanten Ergebnisse hinsichtlich der Auswirkung von Kottransplantationen auf Darmentzündungen sichtbar.
