Vědci zjistili, že běžné střevní bakterie mohou koncentrovat perzistentní chemikálie z potravy i prostředí v míře, která může ovlivnit lidské zdraví.
Per- a polyfluorované látky (PFAS), známé též jako „věčné chemikálie“, patří k nejodolnějším průmyslovým kontaminantům, které se od poloviny 20. století široce používají například v nepřilnavých površích nádobí, obalech potravin, hasicích pěnách či textilu odolném vůči vodě. Tyto látky se prakticky nerozkládají v přírodě ani v těle a v posledních letech je čím dál více studií spojuje s rakovinou, hormonálními poruchami či poškozením imunitního systému.
Dosud byla hlavní pozornost věnována jejich akumulaci v lidské tkáni a v životním prostředí. Teprve nyní ale mezinárodní tým vědců vedený Annou E. Lindell z Evropské laboratoře molekulární biologie ve spolupráci s britskými a americkými kolegy přinesl průlomové důkazy, že PFAS mohou ve velkém množství hromadit také bakterie lidského střeva. Studie vyšla letos v prestižním časopise Nature Microbiology.
Autoři zkoumali celkem 38 kmenů střevních bakterií – například z rodu Bacteroides, Escherichia, Lactobacillus či Clostridium. V laboratorních podmínkách vystavili kultury různým koncentracím PFAS od nanomolárních hodnot až po 500 mikromolů. Nejvýraznější schopnost bioakumulace prokázal kmen Bacteroides uniformis, který dokázal udržet uvnitř buněk až milimolové koncentrace těchto chemikálií, aniž by ztratil schopnost růst a dělit se.
Velmi důležité bylo potvrzení, že nejde pouze o pasivní navázání látek na povrch bakterií. V případě modelového kmene Escherichia coli vědci prokázali aktivní transport PFAS přes buněčnou membránu, který se zintenzivnil, pokud byl odstraněn TolC výtokový pumpový systém. Znamená to, že některé bakterie mají mechanismy aktivně „nasávat“ tyto látky dovnitř.
K jednoznačnému doložení vnitrobuněčné lokalizace PFAS použili výzkumníci sofistikovanou technologii kryogenní sekundární iontové hmotnostní spektrometrie s iontovým svazkem (Cryo-FIB SIMS). Tento přístup jim umožnil přímo sledovat přítomnost perfluorononanové kyseliny (PFNA) uvnitř bakteriálních buněk. Současně provedli proteomické a metabolomické analýzy, které ukázaly, jak se chemikálie promítají do změn proteinového složení i metabolických drah bakterií.
Zajímavé je, že PFAS akumulace nebyla pouhým laboratorním artefaktem. V pokusu na myších vědci porovnali tři skupiny – bezmikrobní zvířata, zvířata osídlená bakteriemi s nízkou schopností bioakumulace a zvířata kolonizovaná bakteriemi Bacteroides uniformis. U poslední skupiny byla koncentrace PFNA v trusu výrazně vyšší, což potvrzuje, že podobný proces probíhá i ve střevech živých savců.
Podle dřívějších přehledů publikovaných v Environmental Health Perspectives je expozice PFAS problémem celosvětového rozsahu. Evropská agentura pro chemické látky odhaduje, že zhruba 98 % populace má v krvi měřitelné koncentrace PFAS, přičemž potraviny jsou významným zdrojem. Studie Lindellové a kolegů ukazuje, že naše střevní mikrobiota nemusí být jen pasivním „prostředníkem“ kontaminace, ale aktivně se na pohybu a koncentraci PFAS podílí.
Tento poznatek otevírá hned několik důležitých otázek. Není jasné, zda bakterie tímto způsobem PFAS spíše odstraňují z organismu a přispívají k jejich vylučování, nebo naopak zvyšují jejich rezervoár uvnitř střev a prodlužují kontakt sliznice s toxickými látkami. Autoři článku upozorňují, že další výzkum bude nutný k posouzení, jaký dopad mají akumulované PFAS na funkce mikrobiomu i na celkové zdraví hostitele.
V praktické rovině může tento objev vést ke zlepšení metod hodnocení expozice. Například při studiu vzorků stolice bude nutné zohlednit, že část PFAS je navázána uvnitř bakteriálních buněk. Zároveň se otevírá možnost využít specifických probiotických kmenů k záchytu PFAS a jejich následnému vyloučení z organismu. Americká Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) už delší dobu podporuje vývoj technologií na dekontaminaci vody i půdy od PFAS – a pokud by některé bakterie fungovaly jako bioakumulační „houby“, mohly by mít budoucí uplatnění i v bioremediačních strategiích.
Jak ale upozornil doktor Kiran R. Patil, spoluautor práce, klíčová je opatrnost při interpretaci výsledků: „Naše studie jednoznačně dokládá schopnost střevních bakterií hromadit PFAS, ale stále nemáme odpověď na to, zda je tento proces pro lidské zdraví více prospěšný, nebo naopak rizikový.“
Zdroje:
• Lindell A.E. et al. (2025). Human gut bacteria bioaccumulate per- and polyfluoroalkyl substances. Nature Microbiology 10: 1630–1647. https://www.nature.com/articles/s41564-025-02032-5
• Environmental Health Perspectives (2023). The Global PFAS Contamination Crisis.
• U.S. EPA. PFAS Strategic Roadmap 2021–2024.
• European Chemicals Agency (ECHA). Information on Chemicals – PFAS.
5 minut
