Ενώ τα αναδυόμενα στοιχεία υποδηλώνουν ότι τα φυτοφάρμακα μπορεί να είναι τοξικά για το μείγμα μικροοργανισμών στο πεπτικό σύστημα, μια νέα μελέτη είναι η πρώτη που χαρτογραφεί αλλαγές σε συγκεκριμένα βακτήρια του εντέρου με βάση τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ανθρώπινων μικροβίων και χημικών ουσιών που καταπολεμούν τους μικροοργανισμούς -αυτό παρατηρήθηκε στο εργαστήριο και σε ένα ζωικό μοντέλο.
Η ανάλυση έδειξε ότι πάνω από 12 φυτοφάρμακα επηρεάζουν τα πρότυπα ανάπτυξης των βακτηρίων του ανθρώπινου εντέρου, επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο οι μικροοργανισμοί του εντέρου επεξεργάζονται τα θρεπτικά συστατικά και κατασκηνώνουν μέσα σε ορισμένα βακτήρια. Οι ερευνητές λένε ότι ο προκύπτων «άτλαντας» μοριακών μηχανισμών, τον οποίο έχουν δημοσιοποιήσει, είναι ένας πόρος που μπορεί να αξιοποιηθεί για στοχευμένες μελέτες σχετικά με σχετικές ασθένειες και πιθανές θεραπευτικές στρατηγικές.
Πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι ένα είδος βακτηρίων του εντέρου παρέχει κάποια προστασία από την τοξικότητα των φυτοφαρμάκων, υπονοώντας την πιθανότητα μιας προβιοτικής προσέγγισης για την πρόληψη ορισμένων από τις βλαβερές επιπτώσεις τους στην υγεία – σε αυτήν την περίπτωση, της φλεγμονής.
«Έχουμε παράσχει περαιτέρω κατανόηση του πώς τα φυτοφάρμακα ή οι περιβαλλοντικοί ρύποι επηρεάζουν την ανθρώπινη υγεία, τροποποιώντας μια σημαντική συλλογή μικροοργανισμών», ανέφερε ο Jiangjiang Zhu, κύριος συγγραφέας, αναπληρωτής καθηγητής ανθρωπιστικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο. «Εντοπίσαμε επίσης ορισμένα μικρόβια που μπορούν να αποικοδομήσουν, να απομακρύνουν ή να καθαρίσουν ορισμένα από αυτά τα φυτοφάρμακα από τα βιολογικά συστήματα, τα οποία μπορεί να αποτελέσουν πιθανές θεραπευτικές λύσεις στο μέλλον για να βοηθήσουν τους ανθρώπους να καθαρίσουν την τοξικότητα από το έντερο που έχει εισαχθεί μέσω της πρόσληψης τροφής και νερού, παρέχοντας καλύτερες λύσεις για την ανθρώπινη υγεία».
Η έρευνα δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Nature Communications.
Τα ευρήματα βασίζονται στη διερεύνηση των αλληλεπιδράσεων στο εργαστήριο μεταξύ 18 ενώσεων φυτοφαρμάκων που επιλέχθηκαν για την ευρεία γεωργική τους χρήση σε όλο τον κόσμο και 17 ειδών από τέσσερις κύριες βακτηριακές περιοχές στο ανθρώπινο έντερο που σχετίζονται είτε με τη διατήρηση της υγείας είτε με νοσηρές καταστάσεις. Μεταξύ των φυτοφαρμάκων που συμπεριλήφθηκαν ήταν το DDT (απαγορευμένο στις Ηνωμένες Πολιτείες, αλλά χρησιμοποιείται σε εσωτερικούς χώρους σε ορισμένες χώρες για τον έλεγχο των κουνουπιών που μεταφέρουν ελονοσία), η ατραζίνη, η περμεθρίνη και η χλωρπυριφός. Ακόμα και με περιορισμούς στη χρήση τους, τα υπολείμματα από ορισμένα παλαιά φυτοφάρμακα εξακολουθούν να κυκλοφορούν στο έδαφος και το νερό, δήλωσε ο Zhu.
«Καλλιεργήσαμε βακτήρια σε καλλιέργεια και τα εκθέσαμε σε σχετικές συγκεντρώσεις των φυτοφαρμάκων για να δούμε πώς τα μικρόβια ανταποκρίθηκαν σε αυτές τις εκθέσεις σε φυτοφάρμακα», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας Li Chen, ο οποίος διαχειρίστηκε πάνω από 10.000 δείγματα που αναλύθηκαν στη μελέτη.
Με βάση τα ευρήματα, η ομάδα ανέπτυξε ένα δίκτυο αλληλεπίδρασης βακτηρίων-φυτοφαρμάκων που περιγράφει λεπτομερώς ποια φυτοφάρμακα είτε προώθησαν είτε ανέστειλαν την ανάπτυξη των βακτηρίων και τα βακτήρια που απορρόφησαν χημικά φυτοφαρμάκων.
«Οι περισσότερες προηγούμενες μελέτες περιβαλλοντικής υγείας ανέφεραν ότι η μόλυνση από φυτοφάρμακα επηρεάζει τη συνολική σύνθεση των βακτηρίων του εντέρου», δήλωσε ο Chen. «Δείξαμε ότι αυτά τα φυτοφάρμακα μπορούν πραγματικά να επηρεάσουν συγκεκριμένα βακτήρια του εντέρου και περιγράψαμε λεπτομερώς πώς αυτές οι αλλαγές θα επηρεάσουν τη γενική σύνθεση».
Η ανάλυση εντόπισε συγκεκριμένες μεταβολικές αλλαγές σε 306 ζεύγη φυτοφαρμάκων-μικροβίων του εντέρου, οδηγώντας στην εξέταση του πώς αυτά τα αλλοιωμένα πρότυπα ανάπτυξης και η συσσώρευση χημικών ουσιών επηρέασαν τους μεταβολίτες -τα μοριακά προϊόντα βιοχημικών αντιδράσεων που διασπούν τα θρεπτικά συστατικά για να παράγουν ενέργεια και να εκτελούν άλλες βασικές λειτουργίες. Οι μεταβολίτες έχουν πολλούς ρόλους, από την τροποποίηση του μεταβολισμού η ίδια η διαδικασία αποστολής σημάτων που σχετίζονται με πολλαπλές κυτταρικές λειτουργίες και ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος.
Οι ερευνητές μελέτησαν επίσης τις επιπτώσεις της έκθεσης σε φυτοφάρμακα σε υγιή ποντίκια που έλαβαν για πρώτη φορά αντιβιοτικά για να καθαρίσουν το πεπτικό τους σύστημα από μικρόβια. Η ομάδα εισήγαγε το Bacteroides ovatus, ένα κοινό στέλεχος βακτηρίων του ανθρώπινου εντέρου, σε μια ομάδα ποντικών και τα συνέκρινε με ομάδες ελέγχου μετά από τέσσερις εβδομάδες έκθεσης σε φυτοφάρμακα. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν αυτό που παρατηρήθηκε στο εργαστήριο, δείχνοντας ότι τα φυτοφάρμακα προκάλεσαν φλεγμονή σε πολλά όργανα στα ποντίκια και ότι η παρουσία των εισαγόμενων βακτηρίων μετά από χημική έκθεση πυροδότησε μια σειρά αλλαγών στη μεταβολική δραστηριότητα και την παραγωγή λιπιδίων.
Περισσότερες πληροφορίες: Chen, L., et al. (2025). Mapping pesticide-induced metabolic alterations in human gut bacteria. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-025-59747-6.
