Nel 1992 batteri e lieviti furono per la prima volta utilizzati per decontaminare un terreno inquinato dai metalli pesanti. La U.S. Geological Survey (USGS) “seminò” questi microbi in un’ area pesantemente contaminata della città di Hannah, nel Sud Carolina. Nel giro di un anno, il 75% delle sostanze tossiche che si trovavano nel terreno furono rimosse con successo. Nacque la “Bioremediation”. Negli anni successivi, furono fatti ulteriori passi: l’applicazione delle bioingegneria ad alcuni batteri portarono alla produzioni di microbi con caratteristiche decontaminanti specifiche. Per esempio, lo Pseudomonas flurourescens KH44 è in grado di percepire i pericolosi idrocarburi poliaromatici, raggiungerli e degradarli.

E’ possibile sfruttare questi batteri per rimuovere i metalli pesanti che quotidianamente ingeriamo con cibi e acqua? Pare di sì. Vediamo quali sono i dati.

Di tutti i metalli pesanti che assumiamo con la dieta, solo il 40-60% viene assorbito attraverso la barriera intestinale, ad eccezione del metil-mercurio che invece può essere assorbito fino al 90%. Secondo diversi studi, la nostra flora intestinale (microbiota) è in grado di sequestrare una quantità variabile di questi metalli, che poi viene eliminata con le feci, proteggendo così l’ospite. I batteri che presentano le maggiori capacità leganti i metalli pesanti sono i Gram positivi, grazie alle alte concentrazioni di peptidoglicani e acido teicoico presenti nella loro membrana cellulare. Il Phylum Firmicutes rappresenta la maggiore porzione dei batteri intestinali ed è largamente rappresentata dai Gram positivi, tra cui i Lattobacilli. Quindi, nel nostro intestino ci sono grandi popolazioni batteriche in grado di sequestrare metalli pesanti, sempre che il microbiota venga mantenuto in equilibrio.

Alcuni di questi batteri “buoni”, come i lattobacilli, abitualmente utilizzati nella terapia probiotica, sono in grado di mantenere alta la capacità disintossicante del microbiota. Infatti sono dotati di meccanismi di resistenza che prevengono i danni cellulari da metalli tossici e inoltre hanno la capacità di legare questi metalli alle proprie membrane. Una volta sequestrati, i metalli sono poi eliminati con le feci.

Arsenico
Uno dei più comuni e più tossici inquinanti è l’arsenico, un metalloide bianco e insapore, largamente diffuso nella crosta terrestre e presente nell’acqua di falda di molti Paesi. Una normale contaminazione dell’acqua potabile rappresenta un serio problema soprattutto in India e in Bangladesh. Si stima che solo in questi due Paesi dai 60 ai 100 milioni di persone bevono acqua contaminata da arsenico. Acqua che peraltro utilizzano anche per il bestiame e l’irrigazione dei campi. Alcune specie di lattobacilli (L. acidophilus, L. crispatus, L. casei) sono in grado di legare ed eliminare l’arsenico. Probabilmente anche gli stessi prodotti fermentati usati dalle popolazioni locali potrebbero essere utili i questo senso, secondo i ricercatori.

Piombo e Cadmio
Il piombo proviene principalmente dalle attività umane ed entra nel corpo soprattutto attraverso il consumo di cibi e di acqua inquinati. Ha la capacità di accumularsi nel sangue e nelle ossa. Nel sangue ha un’emivita di 30 giorni, mentre nelle ossa può rimanere per anni e anni ed è per questo che l’intossicazione da questo metallo purtroppo dura nel tempo.

Il cadmio è naturalmente presente nell’ambiente in piccole quantità, spesso insieme ad altri metalli: nelle vene di zinco è particolarmente concentrato. Può essere disperso nell’ambiente attraverso i rifiuti di materiale elettronico e le emissioni industriali. E’ presente in tutti i cibi, ma le quantità dipendono dal grado di contaminazione dei luoghi da cui provengono. I prodotti vegetali, di norma, contengono più cadmio rispetto a uova, carne, latte, formaggi e pesce. Il fumo di sigaretta è un’altra importante fonte di questo metallo (1-2ug di cadmio per sigaretta).

Alcuni studi hanno mostrato che Lattobacilli (L. fermentum, L. plantarum) e Bifidobatteri (B. longum) sono in grado di legare il piombo e il cadmio. L’assorbimento è rapido e la maggior parte dei metalli viene sequestrata in un tempo che varia dai 5 minuti ad 1 ora. La cosa importante, è che il legame batteri-metalli è molto forte e rimane invariato anche dopo 48 ore. Gli stessi risultati si sono ottenuti anche con alcuni ceppi di Enterococcus faecium

Cromo
E’ un metallo presente in alcune leghe e sali. Viene utilizzato dalle industrie da oltre un secolo. Nell’ambiente si trova quello emesso dalle attività umane, il cromo esavalente. Per fortuna, il cromo viene poco assorbito a livello intestinale, ma rimane comunque un metallo pesante pericoloso per la salute. Studi sui topi hanno mostrato che il microbiota rappresenta la prima linea di difesa, convertendo il cromo da una forma tossica ad una meno tossica. Altri studi sono giunti a conclusione che anche il microbiota umano è in grado di sequestrare il cromo.

Mercurio
Il mercurio viene impiegato dall’uomo da lungo tempo. I romani lo estraevano dalle miniere della Spagna e lo mettevano nei colori, impiego che è giunto fino ai nostri giorni. E’ stato anche utilizzato in medicina e tutt’ora in campo industriale. Per la salute umana, oltre a quello presente nell’ambiente, soprattutto marino, è rappresentato anche dalle amalgame dentali. Si trova in due forme: inorganico e organico (il più tossico). E’ liposolubile, quindi attraversa la barriera intestinale velocemente per poi accumularsi nei tessuti. Alcuni batteri sono in grado di convertire il mercurio organico nella forma inorganica. Alcuni studi preliminari di laboratorio mostrano che certi ceppi di Lattobacilli sono capaci di sequestrare e addirittura degradare il mercurio e secondo i ricercatori questo è possibile anche da parte della flora intestinale. In un interessante studio condotto in Tanzania su donne incinte che vivevano in ambiente fortemente inquinato da metalli pesanti, si è visto che l’assunzione regolare di Lactobacillus rhamnosus, in un alimento fermentato, riduceva significativamente il tasso ematico di mercurio e arsenico.

Conclusioni
I probiotici possono rappresentare uno straordinario strumento per ridurre la tossicità e l’assorbimento intestinale dei metalli pesanti, che assumiamo quotidianamente con gli alimenti e con l’acqua. I lattobacilli si sono dimostrati particolarmente promettenti in questo senso e il loro utilizzo può realmente ridurre il carico di metalli pesanti nel nostro organismo.


Bibliografia

– Bisanz JE, Enos MK, Mwanga JR, Changalucha J, Burton JP, Gloor GB, Reid G. 2014. Randomized open-label pilot study of the influence of probiotics and the gut microbiome on toxic metal levels in Tanzanian pregnant women and school children. mBio 5(5):e01580-14.

– Monachese M Bioremediation and human tolerance to heavy metals through microbial processes: A potential role for probiotics? 13 July 2012 Appl. Environ. Microbiol.

– Zoghi, Alaleh; Khosravi-Darani, Kianoush; Sohrabvandi, SaraSurface Binding of Toxins and Heavy Metals by Probiotics. Mini Reviews in Medicinal Chemistry, Volume 14, Number 1, January 2014, pp. 84-98(15)


Francesco Perugini Billi©copyright – vietata la riproduzione senza esplicito permesso dell’Autore.