Modificările metabolice induse de pesticide în bacteriile intestinale umane

Un studiu cuprinzător publicat în Nature Communications a evaluat efectele pesticidelor asupra metabolismului bacteriilor intestinale umane. Cercetarea propune o platformă inovatoare de metabolomică și lipidomică integrată, capabilă să cartografieze impactul sistemic al pesticidelor asupra bacteriilor și gazdei.
Utilizarea intensivă a pesticidelor la nivel global a generat preocupări legate de efectele adverse asupra sănătății umane, în special prin contaminarea solului, apei și aerului. Microbiomul intestinal, un ecosistem de aproximativ 100 de trilioane de celule microbiene, joacă un rol esențial în digestie, imunitate și reglarea proceselor neurocomportamentale. Dezechilibrele microbiene (disbioze) au fost corelate cu boli precum diabetul zaharat, astmul, obezitatea, cancerul și boala Alzheimer.

Majoritatea studiilor anterioare s-au concentrat pe stresul oxidativ ca mecanism de toxicitate, însă cercetările detaliate privind modificările metabolice și lipidice induse de pesticide au fost limitate. Această lucrare contribuie semnificativ la înțelegerea modului în care pesticidele afectează microbiomul intestinal la nivel funcțional.

Despre studiu

Metodologie și design experimental

Cercetătorii au evaluat interacțiunile dintre 18 compuși pesticizi (inclusiv poluanți organici persistenți și disruptori endocrini) și 17 specii bacteriene intestinale umane, reprezentând principalele filoane microbiene (Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria și Proteobacteria).

S-au testat patru concentrații ale pesticidelor (0,05–1 μg/mL).
Au fost efectuate analize de bioacumulare, metabolomică și lipidomică prin spectrometrie de masă.
A fost evaluată creșterea bacteriană și profilul metabolic în vitro, urmate de validarea efectelor într-un model murin in vivo.

Studiul in vivo a implicat șoareci C57BL/6 tratați cu antibiotice și colonizați cu Bacteroides ovatus, expuși ulterior la pesticidul organoclorinat 4,4′-DDE.

Rezultate

Efecte asupra creșterii bacteriene și bioacumulării

Efectele au fost dependente de specie și doză. De exemplu:

Crestere stimulată: B. stercoris, E. lenta.
Inhibiție pronunțată: B. vulgatus, C. perfringens, B. adolescentis.
Până la 10% bioacumulare cumulativă în B. ovatus și C. bolteae.

Analiza discriminantă (PLS-DA) a confirmat diferențierea clară între efectele concentrațiilor asupra creșterii bacteriene.

Modificările metabolice

Pesticidele au perturbat 40 de căi metabolice esențiale:

Metabolismul pirimidinelor și purinelor.
Metabolismul aminoacizilor (arginină, lizină, fenilalanină, tirozină).
Metabolismul carbohidraților și vitaminelor.

În B. ovatus, s-au observat scăderi ale triptofanului și creșteri ale metaboliților derivați de indol, cu potențial efect proinflamator.

Perturbările lipidomice

Analiza lipidică a evidențiat modificări importante:

Creșterea conținutului de glicerofosfolipide (GP) și glicerolipide (GL).
Schimbări în acizii grași saturați (în special C20:0) – potențiali biomarkeri ai expunerii.
Modificări specifice în bacterii Gram-negative (B. stercoris) sugerând dereglarea lipopolizaharidului (LPS).

Aceste schimbări pot influența procesele inflamatorii și bariera epitelială.

Validarea în vivo

În modelul murin expus la 4,4′-DDE:

S-au detectat reziduuri semnificative de pesticid în țesuturi (p=0,019 în cecum, p<0,001 în fecale).
28 lipide cu modificări în creier, SCFA și acizi biliari crescute în ficat și intestin.
Reducerea expresiei receptorilor TLR4 și MyD88 în creier, indicând un efect antiinflamator.
Corelații negative între SCFA/bile acizi și activarea căilor inflamatorii NF-κB.

Studiul sugerează că modificările microbiene pot modula axa intestin-ficat-creier și răspunsurile imune ale gazdei.

Concluzii

Rezultatele confirmă că expunerea la pesticide determină:

Dezechilibre microbiene specifice speciei.
Perturbări metabolice și lipidice extinse.
Modificări sistemice ale metabolismului gazdei.

Datele obținute pot servi ca bază pentru identificarea de biomarkeri, evaluarea riscurilor și dezvoltarea strategiilor preventive. Integrarea unor abordări multi-omice suplimentare va contribui la o înțelegere mai profundă a rolului microbiotei în sănătatea umană în contextul expunerii la contaminanți de mediu.

Data actualizare: 30-06-2025 | creare: 30-06-2025 | Vizite: 155

Bibliografie

Chen, L., et al. (2025). Mapping pesticide-induced metabolic alterations in human gut bacteria. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-025-59747-6

Image by macrovector on Freepik

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Utilizarea pastilelelor vibratoare la pacienții cu constipație cronică

Un nou studiu a analizat eficacitatea și siguranța unei capsule vibratoare împotriva constipației cronice. Past...

Înveliș celular lipicios stimulează repararea ficatului fără a fi nevoie de transplant

Un studiu realizat de o echipă internațională și publicat în jurnalul Communications Biology propune o st...

Deficitul de citrină poate declanșa acumularea de grăsime în ficat, chiar și la persoanele slabe

Un studiu complex de biologie moleculară și metabolism a analizat mecanismele patogenice ale deficitului de citri...

Modularea microbiomului intestinal poate deveni o abordare terapeutică naturală
Microbiomul intestinal și impactul său asupra bunăstării emoționale
Rolul microbiomului în procesul de îmbătrânire și bolile asociate cu vârsta: o sinteză a studiilor disponibile
Microbiomul intestinal poate ajuta la menținerea masei osoase (studiu metagenomic)

Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:

Expunerea la un pesticid comun și cu potențial periculos pentru sănătatea umană, extrem de crescută la nivel global

Unul din trei oameni arăta semne de expunere la un pesticid cu potențial periculos pentru sănătatea umană, aci...

Pesticidele și metalele grele din sol dăunează sănătății cardiovasculare

Oamenii de știință din cadrul Societății Europene de Cardiologie avertizează asupra legăturilor dintre polua...

Pot afecta pesticidele dezvoltarea copiilor?

Efectele asupra dezvoltării copiilor în urma expunerii la pesticide (substanțe chimice utilizate la scară larg�...

Noi perspective asupra biodisponibilității și riscului de hepatoxicitate al neonicotinoizilor

Legătura între infecțiile nosocomiale și microbiom

Înclinația consumatorilor chinezi spre cojile de fructe: cercetătorii examinează valoarea nutrițională și preocupările privind pesticidele

Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:

Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.

intră pe forum