...existují geneticky upravené bakterie, které pomáhají tělu zvládat toxické látky vznikající při odbourávání alkoholu?

​​​​​​

Konzumace alkoholu představuje pro lidské tělo značnou metabolickou zátěž. Při jeho odbourávání vzniká mimo jiné acetaldehyd, což je vysoce reaktivní a toxická molekula, která přispívá k nepříjemným fyzickým projevům po požití alkoholu.

Za normálních okolností je acetaldehyd v játrech rychle přeměňován na méně škodlivý acetát pomocí enzymu acetaldehyddehydrogenázy (ALDH). Ne celý tento proces však probíhá pouze v játrech. Část alkoholu se metabolizuje také ve střevech, především působením střevních bakterií. Některé z nich sice dokážou alkohol přeměnit na acetaldehyd, ale často už nemají dostatečnou kapacitu jej dále odbourat. Výsledkem je jeho lokální hromadění.

Právě zde přichází ke slovu moderní biotechnologie a genetická úprava mikroorganismů, za kterou stojí vědci z amerického start-upu ZBiotics. Využili geneticky upravené probiotikum, které dokáže enzym ALDH produkovat přímo ve střevě. Jako vhodný nositel byla zvolena bakterie Bacillus subtilis – mikroorganismus s dlouhou historií bezpečného užívání v potravinách a doplňcích stravy.

Pomocí genetického inženýrství byl do genomu této bakterie vložen gen pro tvorbu enzymu ALDH. Takto upravený kmen si zachovává všechny vlastnosti původního probiotika, ale navíc získává schopnost podpořit rozklad acetaldehydu v trávicím traktu. Cílem není „neutralizovat alkohol“, ale snížit zátěž organismu toxickým vedlejším produktem jeho metabolismu.

Bezpečnost tohoto přístupu byla hodnocena v toxikologických studiích (např. studie opakovaného podávání u zvířecího modelu) a za daných podmínek nebyly pozorovány nežádoucí účinky. Důležité je také to, že B. subtilis střevo trvale neosídluje – jeho působení je dočasné a závislé na dávkování, což snižuje ekologická i zdravotní rizika. Tento příklad ilustruje jeden z možných směrů, jak lze genetickou úpravu mikroorganismů využít k cílené podpoře lidského metabolismu.

Více informací na toto téma můžete najít zde:

  • Appala Naidu, B.; Kannan, K.; Santhosh Kumar, D. P.; Oliver, J. W. K.; Abbott, Z. D. Lyophilized B. subtilis ZB183 Spores: 90-Day Repeat Dose Oral (Gavage) Toxicity Study in Wistar Rats. Journal of Toxicology, 2019. doi: 10.1155/2019/3042108.
  • Hassan-Casarez, Ch.; Ryan, V.; Shuster, B. M.; Oliver, J. W. K.; Abbott, Z. D. Engineering a probiotic Bacillus subtilis for acetaldehyde removal: A hag locus integration to robustly express acetaldehyde dehydrogenase. PLoS ONE, 2024, 19(11). doi:10.1371/journal.pone.0312457.
  • Nosova, T.; Jokelainen, K.; Kaihovaara, P.; Jousimies-Somer, H.; Siitonen, A.; Heine, R.; Salaspuro, M. Aldehyde dehydrogenase activity and acetate production by aerobic bacteria representing the normal flora of human large intestine. Alcohol and Alcoholism, 1996, 36(11), pp. 555-564. doi: 10.1093/oxfordjournals.alcalc.a008191.
  • Salaspuro, M. Bacteriocolonic pathway for ethanol oxidation: Characteristics and implications. Annals of Medicine, 1996, 28(3), pp. 195-200. doi: 10.3109/07853899609033120.
  • Sorokulova, I. Modern Status and Perspectives of Bacillus Bacteria as Probiotics, Journal of Probiotics & Health, 2013, 1(4). doi: 10.4172/2329-8901.1000e106.
  • https://zbiotics.com/pages/how-it-works

​Autorka textu: Nikola Hartmann, editorka textu: Tereza Branyšová​​​​​​