Metabolismo do Mercúrio por Bactérias em Humanos

O objetivo geral deste estudo é investigar o papel dos micróbios intestinais na mediação de como os humanos metabolizam e excretam o neurotóxico ambiental metilmercúrio (MeHg). A exposição ao MeHg através do consumo de peixe continua a representar um risco para a saúde de muitas populações em todo o mundo. Permanece uma incerteza considerável em aconselhar o público sobre os riscos de mercúrio associados ao consumo de peixe. Grande parte da incerteza decorre do fato de que o metabolismo e a taxa de eliminação do MeHg variam amplamente de indivíduo para indivíduo. Isso se traduz na possibilidade de que dois indivíduos consumindo a mesma quantidade de peixe com a mesma frequência possam, sem saber, experimentar uma diferença de até 4 vezes no acúmulo de MeHg em seus corpos. Assim, há necessidade de maior compreensão dos mecanismos de metabolismo e eliminação do MeHg, bem como de desenvolvimento de ferramentas para avaliar essas características em pessoas. Nossa premissa científica é que micróbios simbióticos no intestino humano são necessários para a biotransformação eficiente (desmetilação) e excreção de MeHg tóxico. Neste estudo de intervenção prospectivo, examinaremos a variação na taxa na qual o MeHg é excretado, tanto entre sujeitos humanos quanto dentro dos mesmos ao longo do tempo, e a relacionaremos com a atividade de desmetilação do MeHg que é abrigada em seus respectivos micróbios intestinais. Além disso, através da intervenção com um suplemento dietético prebiótico, iremos induzir uma mudança na composição microbiana do intestino dentro do mesmo indivíduo e avaliar se ocorre um metabolismo mais lento ou mais rápido do MeHg. Com essas abordagens, obteremos amostras do microbioma intestinal que se correlacionam com a cinética de eliminação do MeHg mais rápida ou mais lenta. Em seguida, pretendemos identificar gêneros e espécies específicos de bactérias no intestino humano responsáveis ​​pelo metabolismo do MeHg. Faremos isso alimentando os voluntários com farinha de peixe com níveis documentados de MeHg abaixo de qualquer nível nocivo de exposição. Posteriormente, mediremos as taxas cinéticas de eliminação do MeHg por análise de espectrometria de massa dos fios de cabelo. Também coletaremos amostras de fezes dos indivíduos como fonte da microbiota intestinal e como meio para analisar a extensão do metabolismo do MeHg (desmetilação) que acompanha sua eliminação. Os membros da equipe de estudo da Montana State University examinarão diretamente a capacidade da microbiota intestinal humana de induzir a atividade de metabolização do MeHg em camundongos livres de germes em taxas que correspondem àquelas observadas no sujeito humano do qual foi derivado. Paralelamente, usaremos estratégias informadas por sequência metagenômica para trazer cepas isoladas de bactérias intestinais humanas para cultura e, posteriormente, interrogar sua atividade de desmetilação do MeHg. Prevemos que nossos resultados levarão a uma compreensão mais clara da base microbiana do metabolismo humano do MeHg.