Всё сочувствие, на которое мы решились
 

Бактерии-симбионты накапливают «вечные химикаты»

Кишечная палочка оказалась среди микробов, аккумулирующих вечные химикаты — фторорганические молекулы.

Бактерии-симбионты накапливают «вечные химикаты»

«Вечными» называют перфторалкильные и полифторалкильные соединения, или ПФАС. Они представляют собой углеводородные молекулы, в которых атомы водорода у углеродов замещены атомами фтора (кроме того, к углеродной цепи могут добавляться другие группы атомов). Разновидностей ПФАС существует очень много, и у них есть самое широкое применение в промышленности: ПФАС делают материал водо- или жироотталкивающим, устойчивым к температуре, устойчивым к появлению пятен, и пр. Их можно найти в нейлоновых изделиях, в красках и лаках, в косметике, в пищевой упаковке; знаменитый тефлон тоже относится к ПФАС.

Их популярность связана во многом с их долговечностью. Связь между атомами углерода и фтора – одна из самых прочных в органической химии, и период полураспада у ПФАС составляет от нескольких лет до нескольких десятилетий (почему их и называют «вечными», хотя в таком эпитете много преувеличения). Но долговечность становится проблемой, когда возникают вопросы безопасности ПФАС.

Очень много исследований посвящены безопасности ПФАС, и далеко не все эти исследования заканчиваются однозначными выводами. ПФАС, как было сказано, много разных видов, есть те, которые быстро уходят из организма, а есть те, которые накапливаются; до определённой концентрации они могут оставаться безвредными, если же их уровень достигает определённой цифры, то могут начаться проблемы. Есть более или менее обоснованные подозрения, что различные ПФАС могут портить печень и кишечник, могут плохо влиять на беременных, могут повышать вероятность рака и т. д. И хотя не везде и не всегда вред от ПФАС получается однозначно доказать, тревоги добавляет то, что эти молекулы всегда с нами. Дело не столько в косметике или тефлоновой посуде, сколько в том, что сами ПФАС и их производные есть в воздухе, в воде и в почве. Было бы хорошо иметь средство, которое выводил бы ПФАС из нашего организма, не давая им накапливаться.

Сотрудники Кембриджского университета пишут в Nature Microbiology, что избавителем от ПФАС могли бы стать кишечные бактерии. Ранее было показано, что ПФАС могут поглощать почвенные бактерии, например, принадлежащие роду Pseudomonas; сейчас дело дошло до микробов-симбионтов. Исследователи проверили восемьдесят девять разновидностей кишечных микробов, среди которых были и те, что попадают к нам с пробиотиками и кисломолочными продуктами. Лучше всего ПФАС поглощали бактерии отдела Bacteroidetes. Чем крупнее были фторорганические молекулы, тем активнее бактерии их накапливали. На самочувствии бактерии накопление ПФАС не сказывалось; во всяком случае, бактериальная культура с добавлением ПФАС росла в обычном темпе.

ПФАС связывается с наружной липидной мембраной бактериальных клеток, поэтому лучше всего их накапливают грамотрицательные бактерии, у которых как раз есть наружная липидная мембрана, лежащая поверх клеточной стенки и внутренней мембраны. Так что здесь корректнее говорить всё же не о поглощении, а о накоплении ПФАС – они налипают на бактерии сверху. Однако какая-то часть ПФАС может проникать и внутрь клетки, как было показано с кишечной палочкой. Живые кишечные палочки накапливали меньше ПФАС, чем неживые. Выяснилось, что уровень ПФАС в живых кишечных палочках понижается из-за транспортного белка, который выводит токсины из клетки наружу. Если его отключить, кишечная палочка начнёт накапливать в полтора или в пять раз больше ПФАС, в зависимости от вида соединения. Правда, и расти тогда бактерия будет хуже.

Человеческие кишечные бактерии пересаживали мышам, которым вводили разные количества ПФАС. Бактерии должны были собрать фторорганику и выйти вместе с ней в фекалиях. Всё так и происходило – бактерии собирали от 25% до 74% ПФАС у мышей. То есть в живом кишечнике микробы-симбионты способны работать как уборщики ПФАС. Но тут нужно учитывать, что кишечник в экспериментах был мышиный, у человека же какие-то кишечные процессы могут (да и должны) происходить иначе. И, говоря о бактериях-накопителях ПФАС, нужно помнить, что они лишь накапливают эти молекулы, не разрушая их. Если иметь в виду полную очистку окружающей среды от ПФАС, то нужно придумать, как их разрушать после того, как они вышли из организма.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник