За да стигне токсичният живак до централната нервна система на човека е необходимо да е преработен в метилживак - дейност, с която се занимават бактерии - кои и защо - е все още загадка.
Ново изследване по този проблем е публикувано в списание Science Advances.
Една сутрин през 1956 в съненото рибарско селце Минамата, Япония котките полудяват. Те драскат и пищят, понякога изпадат в конвулсии, преди да паднат мъртви. Тогава се случва нещо по-сериозно. Лекарите са озадачени от състоянието на 5-годишно момиче, което има проблеми с ходенето и говоренето. Медиците не са виждали преди подобен набор от симптоми. Два дни по-късно, сестрата на момичето развива същите симптоми, не закъсняват и други случаи.
Сега знаем, че причината е отравяне с живак: металът в органична форма, наречена метилживак, който особено лесно се абсорбира от тялото, е бил изпуснат в морето от местната индустрия и се е натрупал в риби и миди. От случая с Минамата заболяването е отнело около 2000 живота.
Днес метилживакът е признат за мощен невротоксин, но не се знае много за него. Новото проучване, за което разказва сайтът NewScientist, помага да се промени тази ситуация.
Знае се, че метилживак се генерира от микроби от живак и се натрупва в животните по хранителната верига, включително и в нас. За разлика от неорганичния живак, изпускан като замърсител от мини и фабрики, метилживакът може да премине през кръвно-мозъчната бариера в централната нервна система, а също и през плацентата, засягайки развитието на плода.
Но има още много неща, което не разбираме.
Кои бактерии генерират метилживак? Къде живеят? И защо го правят?
През 2013 г. екип на Националната лаборатория Oak Ridge в Тенеси идентифицира два гена - hgcA и hgcB - които изглежда дават възможност на микробите да генерират токсина.
В момента, колективът, воден от Мирча Подар (Mircea Podar), търси тези гени в проби от всички краища на света и в проби, взети от различни животни - от бръмбари до хора. Тяхната работа показва, че метилживакът се произвежда от много различни бактериални видове, които живеят в по-широк диапазон екосистеми, отколкото се смяташе досега.
"Едно от най-изненадващите открития е, че някои от най-високите нива на гени отговорни за метилирането били установени в дълбоко замръзнала земя, в арктическа Аляска", - обяснява членът на екипа Дуейн Елиас (Dwayne Elias), също от Oak Ridge. Тази констатация е важна, защото с изменението на климата, затоплянията ще продължат, а замърсяването с живак ще се пренесе от топящия се сняг в тундрата, където ще бъде превърнат в метилживак, споделя изследователят.
Друго неочаквано откритие е, че в пречиствателни станции и биореактори се събират бактерии с гени, произвеждащи метилживак. Бъдещи проучвания на активността на гените в бактериални общности може да определят дали има значително производство на метилживак в тези съоръжения.
Екипът също така открил гени, способни да генерират метилживак в няколко водни проби, които съдържат бактерии, които не са били култивирани или секвенирани преди - което показва, че способността да се генерират тези токсини може да се окаже неочаквано широко разпространена. "Знаем, че има бактерии, които го правят, но не знаем нищо за тях", казва Елиас.
В някои отношения загадката само се задълбочава.
Важно е да се отбележи, че тези гени не са открити в човешкия стомашно-чревен тракт и въобще в чревната флора на бозайниците. У птиците също липсват, но са намерени в изследваните от екипа микробиоми на безгръбначни.
"Морските риби са най-големият източник на метилживак за повечето хора на Земята, така че е много важна информацията за генерирането на метилживак там от гледна точка на риска за човешкото здраве", коментира Синтия Гилмор (Cynthia Gilmour), член на екипа от Центъра за екологични изследвания Смитсониън в Ейджуотър, Мериленд.
Но въпреки, че морските риби в крайна сметка поглъщат метилживак, а след това да го предават на нас, бактериите в тази екосистема нямат тези гени. Възможно е това да е така, просто защото не ги е имало в тези части на океана, от които са били взети пробите или поне не на тези дълбочини. А може би метилживакът в океаните идва от друг, небактериален източник, предполага Гилмор. Нейните колеги вече събират допълнителни океански проби.
Като цяло, резултатите подчертават колко широко е разпространено производството на метилживак в дивата природа, казва Елси Съндърланд (Elsie Sunderland) от Харвардския университет.
Ако картографираме къде това се случва и къде - не, може би, ще можем да се справим със загадката - защо бактериите са еволюирали, за да произвеждат метилживак. "Ако разберем какво е предизвикало тези реакции, след това ще може по-лесно да се предвиди, къде е по-вероятно това да се случи", казва Съндърланд.
И все пак, възможността да се картографират гените, произвеждащи метилживак е обещаващ напредък. Досега 15 страни са се присъединили към Конвенцията Минамата, споразумение с посредничеството на ООН, което има за цел да ограничи метилживака в света и който е кръстен на японското село, от където започнаха изследванията на метилживака.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари