Un tip special de bacterii, care mănâncă alge marine și care se regăsește în intestinul uman, ar putea fi folosit pentru a trata boli grave, precum bolile de rinichi.
Aceste bacterii, denumite Bacteroidetes, ajută la digerarea fibrelor din algele marine, care sunt diferite de cele din fructe, legume, cereale și nuci. Cu toate acestea, nu toți oamenii au aceste bacterii în microbiomul intestinal. Fără Bacteroidetes, corpul nu poate descompune algele marine, care se găsesc în alimente precum sushi sau laverbread galez. Cu toate acestea, este puțin probabil ca o persoană să simtă efecte secundare negative ale absenței lor.
Prin înțelegerea modului în care aceste bacterii specializate au evoluat, cercetătorii speră să dezvolte bacterii care pot fi modificate genetic pentru a putea fi utilizate ca tratamente.
Pentru a afla mai multe informații despre aceste bacterii, oamenii de știință din cadrul Facultății de Medicină a Universității din Michigan au testat 354 de probe de fecale, prelevate de la un grup de studenți. Acestea au fost amestecate cu patru tipuri de fibre de alge marine: porfiran, laminarin, alginat și caragenan.
Laminarina este similară cu un alt grup de compuși, denumit beta-glucani, care sunt mai des întâlniți în cereale precum ovăz, orz, grâu și secară, precum și în ciuperci și drojdii. Cercetătorii suspectează că acesta ar putea fi motivul pentru care au găsit bacteriile necesare pentru a descompune laminarina în multe dintre probe. Chiar dacă caragenanul se regăsește în multe alimente procesate, în care acționează în mod similar cu gelatina, bacteriile necesare descompunerii celorlalte trei tipuri de fibre erau rare în rândul studenților care au participat la studiu,
După aceea, echipa a analizat structura genetică a bacteriilor. În mod surprinzător, aceștia au observat că nu doar specia Bacteroidetes descompune algele marine. O altă bacterie intestinală obișnuită, denumită Firmicutes, a „prelevat” genele necesare pentru a descompune fibrele.
„În general, bacteriile sunt foarte eficiente în ceea ce privește schimbul de gene. Ele pot face schimb de diferite abilități, precum descompunerea algelor marine, și de trăsături de rezistență la antibiotice. Acesta este unul din motivele pentru care rezistența la antibiotice este o problemă atât de mare”, a declarat Dr. Eric Martens, unul dintre autorii noului studiu.
Martens a adăugat faptul că studiile anterioare, precum unul realizat în anul 2010 de un coautor, Dr. Jan Hendrik Hehemann, arată că bacteriile intestinale umane au un strămoș comun cu o bacterie marină, care trăiește în ocean și care se hrănește cu alge marine. Modul în care genele bacteriilor marine au ajuns în bacteriile din microbiomul uman „rămâne un mister”.
În prezent, oamenii de știință încearcă să înțeleagă exact modul în care aceste schimburi de gene au loc. Informațiile obținute ar putea conduce la dezvoltarea de noi tratamente, deoarece studiile arată că bacteriile pot fi proiectate pentru a transporta anumite gene în intestinul unei persoane și pentru a le schimba cu alte organisme din cadrul microbiomului.
O companie care utilizează această tehnologie se numește Novome. Aceasta utilizează o variantă a bacteriilor care digeră algele marine, pe care o modifică genetic pentru a îndeplini alte funcții.
În cadrul studiilor clinice actuale se investighează dacă bacteriile modificate ar putea trata o afecțiune denumită hiperoxalurie. Aceasta provoacă procesarea defectuoasă a acidului oxalic, un nutrient care se regăsește în plantele verzi cu frunze. Persoanele care au un nivel ridicat de acid oxalic vor dezvolta pietre la rinichi mai frecvent, iar, în cazuri mai grave, boli renale cronice.
Totuși, compania Novome a dezvoltat o bacterie modificată genetic, care mănâncă alge marine, pentru a introduce și gena pentru procesarea acidului oxalic.
În timp ce bacterii modificate ar putea fi administrate ca probiotic, Martens a explicat faptul că acest lucru s-ar baza pe bacteriile capabile să se dezvolte în intestin și care să concureze cu toate celelalte colonii bacteriene stabilite în microbiomul oamenilor de-a lungul timpului.
„Majoritatea probioticelor eliberate fără prescripție medicală din zilele noastre nu colonizează foarte bine tractul gastrointestinal (GI), pentru că, chiar dacă o persoană ia o capsulă foarte mare cu probiotice, aceasta poate conține între 10 și 100 de miliarde de bacterii. Acestea sunt cu mult depășite numeric de bacteriile care sunt deja în intestin și care sunt mai bine adaptate la acel mediu”, a declarat Martens.
În schimb, Novome completează bacteriile modificate cu alge marine, pentru a oferi acestora cele mai bune șanse de colonizare. „Algele marine pot ajuta la stabilirea bacteriilor și la procesarea excesului de acid oxalic în tractul gastro-intestinal într-un timp mult mai scurt”, a adăugat Martens.
