Pestizide und andere gängige chemische Schadstoffe sind giftig für unsere "guten" Darmbakterien
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Bei einem groß angelegten Laborscreening von vom Menschen hergestellten Chemikalien wurden 168 Chemikalien identifiziert, die für Bakterien im gesunden menschlichen Darm giftig sind. Diese Chemikalien unterdrücken das Wachstum von Darmbakterien, die als lebenswichtig für die Gesundheit gelten.
Zu den Chemikalien, die eine toxische Wirkung auf die menschlichen Darmbakterien haben, gehören Pestizide wie Herbizide und Insektizide, die auf Lebensmittelkulturen gesprüht werden. Diese Chemikalien unterdrücken das Wachstum von Darmbakterien, die als wichtig für die Gesundheit gelten.
Ailen Fernandez-Lande/ University of Cambridge
Von den meisten dieser Chemikalien, die wahrscheinlich über die Nahrung, das Wasser und die Umwelt in unseren Körper gelangen, wurde bisher nicht angenommen, dass sie irgendwelche Auswirkungen auf Bakterien haben.
Da die Bakterien ihre Funktion ändern, um sich gegen die chemischen Schadstoffe zu wehren, werden einige auch gegen Antibiotika wie Ciprofloxacin resistent. Wenn dies auch im menschlichen Darm geschieht, könnte dies die Behandlung von Infektionen erschweren.
In den neuen Forschungsarbeiten unter der Leitung der Universität Cambridge wurde die Wirkung von 1076 chemischen Schadstoffen auf 22 Arten von Darmbakterien im Labor untersucht.
Zu den Chemikalien, die eine toxische Wirkung auf Darmbakterien haben, gehören Pestizide wie Herbizide und Insektizide, die auf Lebensmittelkulturen gesprüht werden, sowie Industriechemikalien, die in Flammschutzmitteln und Kunststoffen verwendet werden.
Das menschliche Darmmikrobiom besteht aus etwa 4.500 verschiedenen Bakterienarten, die alle dafür sorgen, dass unser Körper reibungslos funktioniert. Wenn das Mikrobiom aus dem Gleichgewicht gerät, kann dies weitreichende Auswirkungen auf unsere Gesundheit haben, wie z. B. Verdauungsprobleme, Fettleibigkeit sowie Auswirkungen auf unser Immunsystem und unsere psychische Gesundheit.
Bei den üblichen Sicherheitsbewertungen von Chemikalien wird das menschliche Darmmikrobiom nicht berücksichtigt, da Chemikalien so formuliert werden, dass sie auf bestimmte Ziele wirken, z. B. Insektizide auf Insekten.
Die Forscher haben ihre Daten genutzt, um ein maschinelles Lernmodell zu erstellen, mit dem sich vorhersagen lässt, ob Industriechemikalien - ob bereits in Gebrauch oder in der Entwicklung - für die menschlichen Darmbakterien schädlich sind.
Die Forschungsergebnisse, einschließlich des neuen maschinellen Lernmodells, wurden in der Zeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht.
Dr. Indra Roux, Forscherin an der MRC Toxicology Unit der Universität Cambridge und Erstautorin der Studie, sagte: "Wir haben festgestellt, dass viele Chemikalien, die nur auf eine bestimmte Art von Zielorganismen wirken, z. B. Insekten oder Pilze, auch die Darmbakterien beeinflussen. Wir waren überrascht, dass einige dieser Chemikalien so starke Auswirkungen haben. So dachte man zum Beispiel, dass viele Industriechemikalien wie Flammschutzmittel und Weichmacher - mit denen wir regelmäßig in Kontakt kommen - keine Auswirkungen auf lebende Organismen haben, aber das haben sie."
Professor Kiran Patil von der MRC Toxicology Unit der Universität Cambridge und Hauptautor der Studie sagte: "Die wahre Stärke dieser groß angelegten Studie besteht darin, dass wir jetzt über Daten verfügen, mit denen wir die Auswirkungen neuer Chemikalien vorhersagen können, mit dem Ziel, eine Zukunft zu erreichen, in der neue Chemikalien von vornherein sicher sind".
Dr. Stephan Kamrad von der MRC Toxicology Unit der Universität Cambridge, der ebenfalls an der Studie beteiligt war, sagte: "Bei der Sicherheitsbewertung neuer Chemikalien für den menschlichen Gebrauch muss sichergestellt werden, dass sie auch für unsere Darmbakterien sicher sind, die den Chemikalien über unsere Nahrung und unser Wasser ausgesetzt sein könnten."
Es gibt nur sehr wenige Informationen über die direkten Auswirkungen von Umweltchemikalien auf unser Darmmikrobiom und damit auf unsere Gesundheit. Den Forschern zufolge ist es wahrscheinlich, dass unsere Darmbakterien regelmäßig den getesteten Chemikalien ausgesetzt sind, aber die genauen Konzentrationen, die den Darm erreichen, sind unbekannt. Künftige Studien zur Überwachung der Ganzkörperexposition sind erforderlich, um das Risiko zu bewerten.
Patil sagte: "Jetzt, wo wir diese Wechselwirkungen im Labor entdeckt haben, ist es wichtig, mehr Daten über die Exposition gegenüber Chemikalien in der realen Welt zu sammeln, um zu sehen, ob es ähnliche Auswirkungen in unserem Körper gibt".
In der Zwischenzeit empfehlen die Forscher, die Exposition gegenüber chemischen Schadstoffen am besten dadurch zu vermeiden, dass wir unser Obst und Gemüse vor dem Verzehr waschen und keine Pestizide im Garten verwenden.
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