Toxické pro střevní bakterie: „Překvapila nás síla jejich účinku“
Více než 150 běžně používaných průmyslových chemikálií – od pesticidů po přísady do plastů – může škodit střevním bakteriím považovaným za klíčové pro zdraví. Co je horší, některé z nich podporují rozvoj rezistence na antibiotika. Vědci z Cambridge University se domnívají, že při navrhování nových látek musíme začít myslet také na mikrobiom a ne pouze na člověka jako celek.
168 látek potlačuje růst nebo poškozuje střevní bakterie
Výzkumníci z MRC Toxicology Unit na Univerzitě v Cambridge se podívali na to, co se děje se střevními bakteriemi, když jsou vystaveny moderním chemickým kontaminantům. V rozsáhlém testu prozkoumali vliv 1076 uměle vyráběných sloučenin na 22 druhů bakterií typických pro zdravý mikrobiom. Ukázalo se, že 168 sloučenin potlačuje jejich růst nebo přímo je poškozuje, přičemž většina z nich nikdy nebyla podezřelá z jakéhokoli vlivu na mikroorganismy.
Odpovědnost mikrobiomu
Střevní mikrobiom, složený z přibližně 4500 typů bakterií, je mimo jiné zodpovědný za trávení, výrobu některých vitaminů, formování imunitního systému a ovlivňuje hmotnost i náladu. Výsledky studie jasně ukazují, že ne všechny chemické látky působí tak selektivně, jak předpokládali jejich navrhovatelé.
Dr. Indra Roux, hlavní autorka studie, zdůrazňuje: „Zjistili jsme, že mnoho látek navržených tak, aby působily výhradně na jeden typ cíle, například hmyz nebo plísně, zároveň ovlivňuje také střevní bakterie. Překvapila nás síla účinku některých těchto sloučenin. Například mnoho průmyslových chemikálií, jako jsou retardéry hoření nebo změkčovadla, s nimiž se pravidelně setkáváme, dříve vůbec nebylo považováno za něco, co by mohlo ovlivnit živé organismy – a přesto ovlivňuje.“
Bakterie se snaží bránit
Ještě závažnější je, jak se bakterie snaží bránit. V laboratorních podmínkách některé z nich, vystavené kontaminantům, modifikovaly své metabolické dráhy a obranné mechanismy, a zároveň získávaly rezistenci na léky, včetně často používaného antibiotika ciprofloxacinu. Pokud k podobnému procesu dochází v lidském střevě, na první pohled nevinný kontakt s chemikáliemi z prostředí může zprostředkovaně ztěžovat léčbu infekcí.
Přípravy na bezpečnostní hodnocení
Doposud provedené hodnocení bezpečnosti chemických látek prakticky nezohledňovaly mikrobiom. Formulace pesticidů či průmyslových přísad byly navrženy tak, aby působily na přesně určené cíle – hmyz, plevele, plísně nebo vlastnosti materiálů. Dr. Stephan Kamrad upozorňuje, že takový přístup je dnes nedostatečný: „Hodnocení bezpečnosti nových látek určených k použití lidmi musí také zohledňovat bezpečnost našich střevních bakterií, které mohou být vystaveny kontaktu s těmito chemikáliemi prostřednictvím potravin a vody.“
Předpověď rizika pomocí strojového učení
Aby si usnadnili a regulatorům usnadnili hodnocení rizika, tým vyvinul model strojového učení, který na základě chemických vlastností dané sloučeniny dokáže předpovědět, zda bude toxická pro střevní bakterie. „Skutečná síla této rozsáhlé studie spočívá v tom, že nyní máme data, která nám umožňují předpovědět účinky nových chemických sloučenin. Chceme směřovat k budoucnosti, ve které budou nové látky navrhovány jako bezpečné již v době jejich vzniku,“ zdůrazňuje prof. Kiran Patil, jeden z autorů studie.
Jak se vyhnout kontaktu s chemikáliemi z prostředí?
Vědci ovšem zdůrazňují, že jejich experimenty probíhaly ve striktně kontrolovaných laboratorních podmínkách. Zatím není jasné, jaké koncentrace těchto sloučenin skutečně dosahují střeva lidí a zda se to projevuje podobnými silnými narušeními mikrobiomu. Dalším krokem by měly být studie monitorující skutečnou expozici organismu.
Co může v této situaci udělat průměrný člověk? Autoři studie připouští, že nelze úplně zabránit kontaktu s chemikáliemi z prostředí, ale je možné omezit riziko. Základní doporučení jsou jednoduchá: důkladné mytí ovoce a zeleniny před konzumací, zanechání domácího používání pesticidů v zahradě nebo na balkoně, a opatrnost při výběru produktů, které přinášejí zbytečné chemikálie do našeho prostředí. Střevní mikroorganismy nemají hlas, ale na našich rozhodnutích závisí, jak moc je vystavíme zkoušce.
