De menselijke en dierlijke organismen worden niet aangetast door arseen, dat wordt aangetroffen in de ondergrondse wateren van vele delen van de wereld. Het belangrijkste orgaan dat arseen neutraliseert, is de lever. Wetenschappers hebben echter darmbacteriën geïdentificeerd die ook in staat zijn om het menselijk lichaam effectief te beschermen tegen giftige stoffen.
Hoe beschermen bacteriën het lichaam tegen vergiftiging?
Arseen komt voor in veel ertsen waaruit het grondwater binnendringt. De menselijke voorouders ontmoetten vergif zo vaak in het historische verleden dat ze tijdens de evolutie beschermende mechanismen verwierven.
Een speciaal enzym - arseen transferase - kan een giftige stof omzetten in dimethylarsinezuur, dat zonder gevolgen door de nieren wordt uitgescheiden.
Uit de experimenten van een onderzoeksgroep van de Universiteit van Montana bleek dat arseen in het lichaam ook op andere manieren wordt uitgescheiden. Muizen zonder het arseen transferase-gen overleefden na blootstelling aan arseen.
De proefpersonen stierven echter als ze het cefoperazon-antibioticum kregen, dat nuttige darmbacteriën doodt. Daarom hebben wetenschappers gesuggereerd dat sommige darmbacteriën arseen binden en uit ontlasting verwijderen.
Hebben mensen zulke bacteriën?
Bacteriën worden ook bij mensen gevonden. De transplantatie van menselijke darmbacteriën voorkwam de dood van muizen door arseen. Transplantatie van ontlasting werkte echter niet altijd even goed. Onderzoekers gebruikten de ontlasting van 5 menselijke donoren. Muizen konden arseenvergiftiging gedurende verschillende periodes overleven.
Blijkbaar zijn niet alle darmbacteriën in staat arseen te binden of actief te neutraliseren.
Wetenschappers vonden in verdere experimenten een interessante bacterie - Faecalibacterium prausnitzii. Zij, deskundigen geloven, is betrokken bij de verwijdering van arseen in het menselijk lichaam.
Het genoom van deze bacterie bevat dezelfde arseen-transferase die een persoon in de lever heeft. Verdere experimenten met muizen toonden aan dat voorafgaande toediening van bacteriën dieren kon beschermen.
Faecalibacterium prausnitzii is verkrijgbaar in capsulevorm.
Mensen die in regio's met een hoog arseengehalte in drinkwater wonen, kunnen zichzelf met probiotica tegen arseen beschermen.
Is het verminderen van het aantal 'nuttige' bacteriën in de darm gevaarlijk voor de mens?
Faecalibacterium prausnitzii is een gram-negatieve bacterie die meer dan 5% uitmaakt van het totale aantal micro-organismen in de darm. Dit maakt het een van de meest voorkomende anaërobe intestinale micro-organismen.
Faecailbacterium wordt beschouwd als een belangrijke energiebron voor darmslijmvliescellen. Het werd voor het eerst gedetailleerd beschreven in 2002 door Duncan, een Amerikaanse microbioloog. De bacterie is immobiel en vormt boterzuur, mierenzuur en melkzuur, maar zonder waterstof.
Faecalibacterium prausnitziii heeft ook een direct beschermend effect op de integriteit van de slijmvliesbarrière. Een afname van de concentratie van nuttige bacteriën wordt geassocieerd met inflammatoire darmaandoeningen.
Een afname van het aantal micro-organismen kan worden geassocieerd met een tekort aan colonocyten, wat het risico op verschillende ziekten in de dikke darm verhoogt.
De meest voorkomende ziekten veroorzaakt door een tekort aan bacteriën:
- acute darmontsteking;
- chronische inflammatoire darmziekte (ziekte van Crohn, colitis ulcerosa);
- kankerziekten.
Faecalibacterium prausnitzii is een universeel micro-organisme dat nodig is om de normale darmfunctie te behouden. Vertegenwoordigers van deze soort zijn erg gevoelig voor veranderingen in de darmomgeving. Veranderingen in het aantal en de populatie van deze soort zijn waargenomen bij sommige darmaandoeningen. Wetenschappers zijn van plan de stam F. prausnitzii te gebruiken als de gouden standaardmaat voor gezonde darmen.
Regelmatig gebruik van een probioticum helpt de darmflora te normaliseren en het risico op het ontwikkelen van inflammatoire darmziekten te verminderen. Onderzoekers bestuderen nog steeds het effect van getransplanteerde ontlasting met een groot aantal nuttige bacteriën op de gezondheid van mensen.
Tegen 2022 zullen de eerste significante resultaten verschijnen op het effect van ontlastingstransplantatie op darmontsteking.
