Una bacteria intestinal recién diseñada pronto podría hacer que comer pescado sea más seguro al neutralizar el mercurio tóxico antes de que ingrese al torrente sanguíneo, según una investigación innovadora de los científicos de UCLA y UC San Diego.
La bacteria modificada, una tensión de Bacteroides thetaiotaomicron Común en los intestinos humanos, desmantela efectivamente el metilmercurio, una potente neurotoxina que se encuentra en los mariscos, reduce su absorción y acumulación en órganos vitales. La investigación, publicada en Host y microbios de célulasdemuestra que este enfoque microbiano podría beneficiar particularmente a las mujeres embarazadas preocupadas por la exposición al mercurio que afectan a sus bebés en desarrollo.
“Imaginamos la posibilidad de que las personas puedan tomar un probiótico para compensar el riesgo de consumir demasiado metilmercurio, especialmente cuando está embarazada”, dijo la profesora asociada de UCLA, Elaine Hsiao, quien dirigió el estudio como jefe del Centro de microbike de UCLA Goodman-Luskin.
El equipo de investigación diseñó la bacteria insertando dos genes de microbios de suelo resistentes a mercurio que se encuentran en áreas mineras contaminadas. Estos genes producen enzimas que convierten el metilmercurio tóxico en formas menos dañinas que no cruzan fácilmente en el torrente sanguíneo.
En las pruebas de laboratorio, las bacterias diseñadas se desintoxican de manera eficiente de metilmercurio de soluciones puras y de tejido de pescado real. Cuando se introduce en dietas alimentadas con ratones que contienen atún azul rico en mercurio, las bacterias redujeron los niveles de mercurio en los intestinos en solo tres horas.
Más significativamente, los ratones colonizados con las bacterias diseñadas mostraron una acumulación de mercurio notablemente reducida en los tejidos maternos y fetales durante el embarazo, un período crítico cuando el metilmercurio plantea sus mayores riesgos para el desarrollo neurológico.
“Al reducir el metilmercurio en la dieta en el intestino, las bacterias intestinales ayudaron a eliminarlo del cuerpo antes de que pudiera ingresar al torrente sanguíneo materno y acceder a los descendientes en desarrollo”, explicó Kristie Yu, primer autor del estudio y científica de Investigaciones de UCLA.
El trabajo aborda un desafío de salud global persistente. A pesar de los esfuerzos internacionales para reducir las emisiones de mercurio desde la Convención de Minamata 2013, el metilmercurio continúa acumulando en mariscos, particularmente grandes peces depredadores como el atún y el pez espada, que concentra el mercurio de todo lo que está debajo de ellos en la cadena alimentaria.
Para muchas comunidades en todo el mundo, los mariscos representan un elemento básico dietético irremplazable y una piedra de toque cultural. “El pez sigue siendo una parte importante y culturalmente importante de la dieta para muchas personas en todo el mundo y esperamos que siga siendo”, señaló la co-senior, Amina Schartup, profesora asociada de biogeoquímica marina en la Institución de Oceanografía Scripps.
Más allá de simplemente reducir los niveles de mercurio, los investigadores documentaron beneficios biológicos significativos. Las bacterias diseñadas redujeron los cambios nocivos genéticos y celulares en los cerebros del ratón fetal expuestos al mercurio dietético. Al examinar las muestras de tejido cerebral, encontraron que la colonización materna con las bacterias modificadas protegidas contra la expresión anormal de genes relacionados con el estrés celular, la traducción de proteínas y la regulación del ciclo celular, todos los marcadores típicos de toxicidad de mercurio.
El enfoque ofrece ventajas sobre los tratamientos de quelación convencionales para la intoxicación por metales, que indiscriminadamente se unen a muchos metales, incluidos nutrientes esenciales como el zinc y el cobre. El enfoque bacteriano se dirige específicamente al metilmercurio sin interrumpir los minerales beneficiosos.
Franciscus Chandra, otro investigador del equipo, destacó que las bacterias eran efectivas incluso con diferentes tipos de peces y concentraciones de mercurio. “Cuando repitimos los experimentos con salmón, que contiene niveles más bajos de metilmercurio que el atún de la aleta azul, la bacteria también fue efectiva”, dijo.
Lo que hace que este enfoque sea particularmente prometedor es que B. thetaiotaomicron ya ha completado los ensayos de seguridad clínica como un posible probiótico. Un reciente ensayo humano de doble ciego, controlado con placebo, demostró su seguridad, potencialmente acelerando el camino hacia aplicaciones prácticas.
El proyecto recibió el apoyo de múltiples instituciones de investigación, incluido el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental, la Fundación Nacional de Ciencias y la Fundación Simons.
Si bien los investigadores advierten que los estudios en humanos siguen siendo los próximos pasos esenciales, han comenzado a optimizar las bacterias para una mayor eficacia. El enfoque eventualmente podría ofrecer una solución práctica para individuos y comunidades que dependen en gran medida del consumo de mariscos, lo que les permite mantener sus tradiciones dietéticas al tiempo que reducen los riesgos de salud asociados.
Para los miles de millones que dependen del pescado como su fuente de proteína primaria, esta innovación microbiana podría eventualmente transformar el cálculo del riesgo en torno al consumo de mariscos, especialmente durante el embarazo cuando los cerebros en desarrollo son más vulnerables a las exposiciones tóxicas.
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