Probióticos diseñados para la mitigación in vivo de la toxicidad del uranio en el agua y la bioacumulación

Área de la Ciencia:

• Ciencias ambientales Ciencias ambientales.
• Microbiología Microbiología.
• Toxicología Toxicología.

Sus antecedentes:

• La contaminación por uranio de las actividades mineras y nucleares amenaza la calidad del agua y la salud pública.
• La ingestión de uranio conduce a la bioacumulación en los riñones y los huesos, causando una grave nefrotoxicidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva bio-intervención utilizando probióticos genéticamente modificados para prevenir la absorción de uranio en el tracto gastrointestinal.
• Evaluar la eficacia de los probióticos diseñados para reducir la acumulación de uranio y mitigar los efectos en la salud.

Principales métodos:

• Diseñado Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) para expresar una proteína de unión al uranyl (U09), creando la cepa EcN-U.
• EcN-U probado en modelos murinos para la exposición aguda y crónica al uranio, evaluando las tasas de supervivencia, la acumulación de órganos, el estrés oxidativo y la microbiota intestinal.
• Encontros validados en modelos de ratas y perros beagle.

Principales resultados:

• El pretratamiento con EcN-U mejoró significativamente las tasas de supervivencia en modelos de exposición aguda al uranio.
• Los estudios de exposición crónica mostraron una reducción de aproximadamente el 80% en la acumulación de uranio en los órganos diana (riñones, huesos).
• La intervención alivió el estrés oxidativo, restauró la homeostasis de la microbiota intestinal y mitigó el daño intestinal.

Conclusiones:

• Los probióticos genéticamente modificados ofrecen una estrategia pragmática y potente para la protección de la salud ambiental.
• Esta bio-intervención evita efectivamente la absorción de uranio y mitiga sus efectos tóxicos.
• Los probióticos de ingeniería representan una solución viable para la mitigación de riesgos de salud pública contra la contaminación por uranio en el agua.