https://bodybydarwin.com
Slider Image

E. coli no només us proporciona intoxicacions alimentàries, sinó que també us pot ajudar a obtenir nutrients essencials

2020

A diferència de molts microbis intestinals, la majoria de la gent coneix E.coli pel seu nom. Es presenta a les notícies principalment gràcies a les històries d’enverinaments alimentaris derivats de l’aigua contaminada i els treballadors que no es rentaven les mans. Però moltes soques són una part normal del nostre sistema digestiu. De fet, la raó per la qual els brots d’ Ecoli són tan habituals és almenys parcialment perquè és tan freqüent en el nostre intestí i en la d’altres animals.

Fins fa poc, els investigadors pensaven que era només un altre malbaratament intestinal, que allunyava la nostra digestió per micronutrients com el ferro, i que es troba en constant tensió amb l'amfitrió per controlar els recursos. Però un nou estudi que canvia de joc de la Universitat de Colorado a Boulder suggereix que el bacteri poc ens ajuda a absorbir més ferro. Els investigadors esperen que pugui acabar provocant tractaments nous i amb més èxit per a l’anèmia amb deficiència de ferro.

Aquesta troballa és sorprenent, ja que contradiu la ciència existent sobre la relació entre els bacteris i nosaltres, els seus amfitrions. Fins ara, els investigadors pensaven que E. coli només prenia ferro del material del nostre tracte digestiu, utilitzant un producte químic anomenat enterobactina que capta el ferro i el transporta a la cèl·lula. Però els biòlegs Min Han i Bin Qi van trobar que l’enterobactina també ajuda les cèl·lules digestives dels animals a reunir ferro. Per als cucs rodons que experimentaven, aquest procés els aportava la major part del ferro que necessitaven.

L’enterobactina és el més fort dels compostos de captació de ferro coneguts com a sideròfors, però només és un d’ells. Fins ara, segons Han, els investigadors creien que els sideròfors eren dolents per als hostes bacterians i prenien ferro que d'una altra manera podrien consumir. La imatge era d'un "ferro de tir" entre el cos de l'amfitrió i el bacteri, amb cada un dels quals intentava treure ferro dels aliments.

"Aquesta troballa ens diu que no, és al contrari", afirma Han. L’enterobactina que transporta ferro a les cèl·lules bacterianes també el porta a les cèl·lules hostes, en unir-se amb un producte químic que produeix ATP, la molècula d’energia que tots necessitem per viure i funcionar. La producció d’ATP es produeix a l’interior de les mitocondries cel·lulars (sovint es coneix com la central de la cèl·lula), que necessiten molta quantitat de ferro per a mantenir l’energia.

Dit d’una altra manera, la vida necessita existir ferro, concretament ferro soluble, que les cèl·lules poden absorbir. Això ajuda a explicar per què els bacteris produeixen tota una classe de compostos, sideròfors, específicament orientats a obtenir-lo de l'amfitrió el sistema digestiu del qual el feia soluble. Amb el pas del temps, però, aquesta nova troballa demostra, hem evolucionat per beneficiar-nos del procés, fent que aquesta relació sembli més simbiòtica. Ningú no sap què va passar primer, és clar.

Han i Qi van descobrir durant el treball a la redworm C. elegans . El cuc alberga naturalment molta E. coli, però els científics van alimentar als seus subjectes una soca alterada genèticament que no produeix enterobactina. Sense l’enterobactina, abans pensada per robar ferro, els cucs no van créixer. A continuació, els investigadors van mirar la substància química ATP dins de les cèl·lules humanes i les cèl·lules de cuc, i van trobar que les cèl·lules tenien la mateixa formació i que la seva capacitat de recollir ferro gràcies a l’enterobactina era la mateixa.

Això vol dir que és quasi segur que la interacció que ocorre en els cucs rodons també ocorre en mamífers, segons Han. L’única pregunta és si té un paper tan important en la nostra absorció de ferro com en els cucs. L’equip de Han s comença actualment a treballar en experiments amb ratolins (els rosegadors, tot i que encara no són humans, són almenys molt més a prop de nosaltres que simples cucs rodons) per demostrar-ho.

Finalment, esperen que aquest descobriment doni lloc a noves teràpies més eficients per a l’anèmia amb deficiència de ferro. Els tractaments actuals són durs a l’organisme i tenen un efecte limitat, però l’anèmia és un problema de salut enorme comú en poblacions vulnerables com nens i dones menstruants. "El fet de prendre ferro alt té molts efectes secundaris i una eficàcia molt baixa afirma Han. Això vol dir que molts que lluiten amb anèmia no poden tractar-lo de manera eficaç.

"És un resultat molt emocionant, diu la biòloga molecular Natasha Kirienko, de la Universitat de Rice, que no estava involucrada en el nou estudi. La prova d'aquesta interacció dins de les cèl·lules planteja moltes qüestions, diu, que caldrà investigacions futures per abordar." El ferro és el micronutrient més essencial que diu. "No podem fer ATP sense ell." Però tot el nostre microbioma, per estar viu, també necessita ferro per viure. No tot el que es troba al nostre microbioma és bo per nosaltres, els patògens també hi viuen. Això vol dir que els científics han de fer més investigacions sobre els criteris de microbiomes que puguin fer ferro de la manera enterobactina, igual que nosaltres i E.coli . Hem d’assegurar-nos que no estem alimentant accidentalment coses que ens puguin posar malalts.

It és realment emocionant veure que les bandes laterals bacterianes proporcionen ferro a l’amfitrió, en lloc de simplement treure’l, Kirienko va escriure en un correu electrònic de seguiment. Una investigació addicional sobre sideròfors hauria d’explorar si d’altres també poden aportar ferro a les cèl·lules hostes o si només l’enterobactina pot fer-ho. Segons ella, hi ha més sideròfors, pot canviar la manera de fer tractaments contra l'anèmia. Si només l'entobactina pot fer-ho, el procés per dissenyar un tractament seria més senzill.

En definitiva, si bé això és una troballa apassionant, es necessita més feina per comprendre com funciona aquest procés i què pot afectar. Si serà important comprendre com diversos sideròfors bacterians afecten les cèl·lules dels mamífers, pot ser que donin ferro, potser una mica de quelat, va escriure la microbiòloga Janelle C. Arthur en una entrevista per correu electrònic.

L’altra cosa, va dir, és que no totes les cèl·lules del nostre cos són iguals ni fan les mateixes coses. Potser les cèl·lules que revesteixen els nostres tractes digestius poden utilitzar enterobactina per obtenir ferro, però altres cèl·lules no serien capaces de fer-ho. Hi ha més coses a saber, però aquest descobriment ofereix una nova manera de veure la vida als nostres racons.

IBM vol substituir els antibiòtics per aquestes molècules sintètiques grans

IBM vol substituir els antibiòtics per aquestes molècules sintètiques grans

La música només us ajuda a concentrar-vos si realitzeu la tasca adequada

La música només us ajuda a concentrar-vos si realitzeu la tasca adequada

El que vaig aprendre de cobrir-me en el mocador de balena

El que vaig aprendre de cobrir-me en el mocador de balena