Пробиотические бактерии могут обеспечить некоторую защиту от отравления кадмием
Пероральное введение определенных пробиотиков снизило усвоение тяжелого металла кадмия в кишечнике мышей и в лабораторном эксперименте с использованием клеток кишечника человека. Исследование, которое в конечном итоге может быть применено для улучшения общественного здоровья в районах с загрязнением тяжелыми металлами, опубликовано 20 мая в журнале Applied and Environmental Microbiology Американского общества микробиологов.
В предыдущей работе эти исследователи под руководством Вэй Чэня, PhD, подтвердили, что пробиотическая бактерия Lactobacillus plantarum может ингибировать всасывание кадмия в кишечнике мышей, связывая его. В новом исследовании целью было определить, ингибируют ли пробиотики всасывание кадмия другими способами.
Кадмий повреждает кишечный тракт, который обычно является первым внутренним органом, подвергающимся воздействию, сказал Чэнь, декан и профессор Школы пищевых наук и технологий Цзяннаньского университета, Уси, КНР. Новое исследование предоставляет доказательства, что этот тяжелый металл вызывает воспаление, увеличивает проницаемость кишечника, нарушает "плотные контакты" (tight junctions) — области, где клетки связаны так тесно, что образуют барьер, практически непроницаемый для жидкости — и в целом повреждает кишечный барьер. По мере гибели барьерных клеток проницаемость увеличивается дальше.
Исследователи в течение восьми недель кормили мышей пробиотиком L. plantarum, а также поили водой с добавлением кадмия. Они еженедельно измеряли содержание кадмия в фекалиях в течение восьми недель. Количество кадмия, выделяемого с фекалиями, неуклонно росло в течение периода исследования, по мере того как бактерии в увеличивающихся количествах заселяли кишечник мышей. У мышей, выделявших больше кадмия с фекалиями, было меньше кадмия в тканях, хотя это бремя необходимо еще больше снизить, прежде чем такие пробиотики можно будет коммерциализировать.
Пробиотики снизили воспаление, обратили вспять нарушение плотных контактов и уменьшили проницаемость кишечника у мышей. Авторы предполагают, что эти преимущества возникают из-за смягчения окислительного стресса, вызванного кадмием.
"Мы начали исследования по защите пробиотиков от тяжелых металлов в 2006 году, когда обнаружили, что в некоторых регионах провинции Цзянси в Китае содержание кадмия в рисе значительно превышает стандарт", — сказал Чэнь. "Тогда мы поняли, что пробиотики могут принести пользу людям, подвергающимся загрязнению тяжелыми металлами, такими как кадмий и свинец". Чэнь также отметил, что в последние годы о серьезных инцидентах загрязнения кадмием сообщалось в провинциях Хунань и Гуанси.
Кроме того, значительное количество кадмия и других тяжелых металлов из промышленных шлаков загрязнило бассейн реки Дзинзу в Японии с 1910-х по 1960-е годы, загрязнив местный рис и вызвав болезнь итай-итай, которая является наиболее тяжелым проявлением отравления кадмием (итай-итай означает "больно-больно"). Несмотря на замену почвы на 1500 гектарах рисовых полей с 1980 по 2011 год, в 2000-х годах произошло небольшое количество случаев отравления кадмием.
"Токсические эффекты кадмия на жизненно важные органы, такие как печень, почки, кости и репродуктивную систему, хорошо документированы, а окислительный стресс является важным механизмом токсичности", — написали исследователи.