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Medizin

Darmbakterien können (im Prinzip) vor Arsenvergiftung schützen

Dienstag, 8. Januar 2019

/Tatiana Shepeleva, stockadobecom

Bozeman/Montana – Der menschliche Körper ist Arsen, das in vielen Regionen der Erde im Grundwasser enthalten ist, nicht schutzlos ausgeliefert. Neben einem Enzym, das das Halbmetall in der Leber entgiftet, können auch Darmbakterien Arsen aufnehmen, wie eine Studie in Nature Communications (2018; 9: 5424) zeigt.

Arsen ist in vielen Erzen enthalten, aus denen es ins Grundwasser gelangt. Die Menschen und ihre Vorfahren waren dem farb- und geschmacklosen Gift in der Vergangenheit so stark ausgesetzt, dass sich in der Evolution Abwehrmechanismen entwickelt haben. Das Enzym Arsentransferase kann das anorganische Arsen in Dimethylarsinsäure einbauen, was eine Ausscheidung über die Nieren ermöglicht. 

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Dass dies nicht der einzige Schutzmechanismus ist, zeigen die Experimente eines Forscherteams um Seth Walk von der Montana State University in Bozeman. Mäuse, denen das Gen für die Arsentransferase fehlt, überlebten eine Arsenexposition. Sie starben allerdings, wenn sie zuvor mit dem Antibiotikum Cefoperazon behandelt wurden, das die Darmflora der Tiere beseitigt. Walk vermutete deshalb, dass einige Darmbakterien Arsen im Darm binden, das dann mit den Faeces ausgeschieden wird. 

Diese Bakterien gibt es auch beim Menschen, denn eine Wiederbesiedlung des Darms der Mäuse mit menschlichen Darmbakterien verhinderte den Arsentod. Allerdings wirkte die Stuhltransplantation nicht immer gleich gut. Die Forscher hatten die Faeces von 5 menschlichen Spendern verwendet. Die Mäuse waren danach unterschiedlich lange in der Lage, eine Arsenvergiftung zu überleben. 

Offenbar sind nicht alle Darmbakterien in der Lage, Arsen zu binden oder aktiv zu entgiften. Die Forscher ermittelten in weiteren Experimenten Faecalibacterium prausnitzii als eines der protektiven Darmbakterien.

Das Genom dieses Bakteriums enthält ein Gen für eine Arsentransferase. Weitere Experimente an Mäusen zeigten, dass eine Vorbehandlung mit F. prausnitzii die Tiere schützen kann. F. prausnitzii wird als Probiotikum angeboten. Menschen, die in Regionen leben, in denen das Trinkwasser größere Mengen Arsen enthält, könnten sich deshalb durch die regelmäßige Einnahme des Probiotikums vor einer Vergiftung schützen. Ob die Behandlung effektiv wäre, müsste allerdings noch durch Humanstudien belegt werden. © rme/aerzteblatt.de

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