Метаболизм ртути бактериями у человека

Общая цель этого исследования - изучить роль кишечных микробов в опосредовании того, как люди метаболизируют и выделяют нейротоксикант окружающей среды метилртуть (MeHg). Воздействие MeHg при употреблении в пищу рыбы по-прежнему представляет опасность для здоровья многих групп населения во всем мире. Остается значительная неопределенность в информировании общественности о рисках ртути, связанных с потреблением рыбы. Большая часть неопределенности связана с тем фактом, что скорость метаболизма и элиминации MeHg широко варьируется от человека к человеку. Это приводит к тому, что два человека, потребляющие одинаковое количество рыбы с одинаковой частотой, могут, не зная того, испытать 4-кратную разницу в накоплении MeHg в их телах. Таким образом, существует потребность в более глубоком понимании механизмов метаболизма и элиминации MeHg, а также в разработке инструментов для оценки этих характеристик у людей. Наша научная предпосылка заключается в том, что симбиотические микробы в кишечнике человека необходимы для эффективной биотрансформации (деметилирования) и выведения токсичного MeHg. В этом проспективном интервенционном исследовании мы изучим изменение скорости экскреции MeHg как между людьми, так и внутри субъектов с течением времени, и свяжем это с активностью деметилирования MeHg, которая содержится в их соответствующих кишечных микробах. Кроме того, посредством вмешательства с пребиотической пищевой добавкой мы вызовем изменение микробного состава кишечника у одного и того же человека и оценим, происходит ли более медленный или более быстрый метаболизм MeHg. С помощью этих подходов мы получим образцы кишечного микробиома, которые коррелируют с более быстрой или более медленной кинетикой элиминации MeHg. Затем мы стремимся идентифицировать конкретные роды и виды бактерий в кишечнике человека, ответственных за метаболизм MeHg. Мы будем делать это, кормя добровольцев рыбной мукой с задокументированными следовыми уровнями MeHg, которые ниже любого вредного уровня воздействия. Впоследствии мы измерим кинетические скорости элиминации MeHg с помощью масс-спектрометрического анализа прядей волос. Мы также возьмем образцы фекалий субъектов в качестве источника микробиоты кишечника и в качестве среды для анализа степени метаболизма MeHg (деметилирования), который происходит параллельно с его элиминацией. Члены исследовательской группы в Университете штата Монтана будут непосредственно изучать способность кишечной микробиоты человека индуцировать метаболическую активность MeHg у стерильных мышей со скоростью, которая соответствует наблюдаемой у человека, от которого она была получена. Параллельно мы будем использовать стратегии, основанные на метагеномной последовательности, для переноса изолированных штаммов кишечных бактерий человека в культуру и последующего изучения их активности деметилирования MeHg. Мы ожидаем, что наши результаты приведут к более четкому пониманию микробной основы метаболизма MeHg человека.