Un team di biochimici dell'Università del Minnesota ha scoperto quali due geni batterici sono responsabili della produzione di proteine ​​capaci di scomporre la metformina nelle acque fognarie. Nel loro studio, pubblicato negli Proceedings of the National Academy of Sciences, il gruppo ha isolato i geni che potrebbero essere coinvolti nella creazione delle proteine ​​bersaglio.

Precedenti ricerche hanno dimostrato che la metformina, il farmaco molto popolare prescritto ai pazienti con diabete di tipo 2, rimane nella sua forma nativa quando viene eliminata dal corpo negli escrementi e nelle urine. Per questo motivo, il farmaco, come molti altri consumati dai pazienti umani, finisce nel sistema fognario.

Questo è un problema perché dopo il trattamento, che non può eliminare i farmaci, l’acqua viene pompata nei sistemi idrici locali come ruscelli, fiumi, laghi e oceani. Una volta lì, la metformina può avere un impatto negativo sulla vita acquatica.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che alcuni tipi di batteri sono in grado di scomporre parzialmente la metformina in un composto chiamato guanilurea. Ciò è stato notato quando i livelli di metformina nelle acque fognarie di alcuni impianti di trattamento erano inferiori in uscita rispetto a quelli in entrata. Subito dopo è stato identificato il batterio specifico responsabile della degradazione del farmaco. Ma quali geni fossero responsabili di questa impresa rimaneva un mistero.

In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno scelto i probabili geni candidati e li hanno testati per vedere se erano quelli che stavano cercando. Così facendo, si sono imbattuti in due geni in cinque tipi di batteri unici, mfmA e mfbB, responsabili della produzione dei tipi di proteine ​​in grado di scomporre la metformina. In ulteriori test, hanno scoperto che quando le proteine ​​risultanti incontravano la metformina, la scomponevano in guanilurea e un altro composto chiamato dimetilammina. Hanno scoperto che era in grado di farlo attraverso un processo che prevedeva il legame del nichel.

Il gruppo di ricerca ha anche trovato prove che suggeriscono che i batteri avevano sviluppato la capacità di metabolizzare specificamente la metformina dopo che il farmaco aveva iniziato a comparire nei sistemi fognari. Suggeriscono che lo studio del processo che ha portato i batteri ad evolversi per trarre vantaggio dal farmaco potrebbe portare a strategie migliori per la rimozione dei farmaci dalle acque fognarie prima che vengano pompati nell'ambiente.

Ulteriori informazioni: Lambros J. Tassoulas et al, L'enzima Dinickel si è evoluto per metabolizzare la metformina farmaceutica e le sue implicazioni per le acque reflue e i microbiomi umani, Atti dell'Accademia nazionale delle scienze (2024). DOI:10.1073/pnas.2312652121

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