Мышьяк содержится во многих рудах, из которых он попадает в подземные воды. Предки человека настолько часто встречались с ядом в историческом прошлом, что в ходе эволюции приобрели защитные механизмы. Специальный фермент – «мышьяковая трансфераза» – может превращать токсичное вещество в диметиларсиновую кислоту, которая выводится без последствий через почки. Эксперименты исследовательской группы из Университета штата Монтана выяснили, что мышьяк в организме выводится также другими путями. Мыши, лишенные гена «мышьяковой трансферазы», выжили после воздействия мышьяка. Однако подопытные умерли, если им вводили антибиотик «цефоперазон», который убивает полезные кишечные бактерии. Поэтому ученые предположили, что некоторые кишечные бактерии связывают и удаляют мышьяк с калом.
Бактерии также обнаружены у людей. Пересадка кишечных бактерий человека предотвратило смерть мышей от мышьяка. Однако трансплантация стула не всегда действовала одинаково хорошо. Исследователи использовали фекалии 5 доноров-людей. Мыши были в состоянии пережить отравление мышьяком в течение различных периодов времени. По-видимому, не все кишечные бактерии способны связывать или активно обезвреживать мышьяк. Ученые обнаружили в дальнейших экспериментах интересную бактерию – Faecalibacterium prausnitzii. Она, как полагают специалисты, участвует в обезвреживании мышьяка в человеческом организме. Геном этой бактерии содержит ту же самую мышьяковую трансферазу, которая имеется у человека в печени. Дальнейшие эксперименты на мышах показали, что предварительное введение бактерий может защитить животных. Faecalibacterium prausnitzii выпускается в виде капсул. Люди, живущие в регионах с высоким содержанием мышьяка в питьевой воде, могут защититься от мышьяка пробиотическими средствами.
Faecalibacterium prausnitzii – грамотрицательная бактерия, которая составляет более 5% от общего количества микроорганизмов в кишечнике. Это делает ее одним из наиболее часто встречающихся анаэробных кишечных микроорганизмов. Faecailbacterium считается важным источником энергии для клеток слизистой оболочки кишечника. Она был впервые детально описана в 2002 году Дунканом – американским микробиологом. Бактерия неподвижна и образует масляную, муравьиную и молочную кислоты, но без водорода. Faecalibacterium prausnitziii также оказывает прямое защитное действие на целостность барьера слизистой оболочки. Уменьшение концентрации полезных бактерий связано с воспалительным заболеванием кишечника. Снижение количества микроорганизмов может быть связано с дефицитом колоноцитов, что увеличивает риск различных заболеваний в толстой кишке. Наиболее распространенные болезни, вызванные недостатком бактерии: острое воспаление кишечника; хроническая воспалительная болезнь кишечника (болезнь Крона, язвенный колит); раковые заболевания. Faecalibacterium prausnitzii – универсальный микроорганизм, который нужен для поддержания нормальной работы кишечника. Представители этого вида очень чувствительны к изменениям в кишечной среде. Изменения в численности и количестве популяции этого вида наблюдались при некоторых кишечных расстройства. Ученые намереваются использовать штамм F. prausnitzii в качестве золотого стандарта меры здорового кишечника. Регулярное применение пробиотика помогает нормализовать кишечную флору и уменьшить риск развития воспалительных заболеваний кишечника. Исследователи до сих пор изучают влияние пересаженного кала с высоким количеством полезных бактерий на состояние здоровья людей.
