Tutkimuksessa todetaan, että suolistobakteerit kertyvät tavallisiin terapeuttisiin lääkkeisiin

Yleiset lääkkeet voivat kertyä suolistobakteereihin, uusi tutkimus on havainnut, muuttaa bakteerien toimintaa ja mahdollisesti vähentää lääkkeen tehoa. Nämä vuorovaikutukset - nähneet useiden lääkkeiden, kuten masennus, diabetes, ja astmalääkkeet-voisivat auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin yksilöllisiä eroja lääkkeiden tehokkuudessa ja sivuvaikutuksissa, vuonna julkaistun tutkimuksen mukaan Luonto .

Tiedetään, että bakteerit voivat muuttaa kemiallisesti joitakin lääkkeitä, prosessi, joka tunnetaan nimellä biotransformaatio. Tämä tutkimus, jota johtavat lääketieteellisen tutkimusneuvoston (MRC) toksikologian yksikön tutkijat Cambridgen yliopistosta ja Euroopan molekyylibiologian laboratorio (EMBL) Saksassa, on ensimmäinen, joka osoittaa, että tietyt suolistobakteerilajit keräävät ihmislääkkeitä, muuttaa bakteerityyppejä ja niiden toimintaa.

Tämä voi muuttaa lääkkeen tehokkuutta sekä suoraan, koska kertyminen voi vähentää lääkkeen saatavuutta elimistöön, ja epäsuorasti, koska muuttunut bakteeritoiminto ja koostumus voivat liittyä sivuvaikutuksiin.

Ihmisen suolistossa on luonnollisesti satoja erilaisia ​​bakteerilajeja, jotka ovat tärkeitä terveydelle ja sairauksille, kutsutaan suolen mikrobiomiksi. Bakteerilajien koostumus vaihtelee merkittävästi ihmisten välillä ja on aiemmin osoitettu liittyvän monenlaisiin tiloihin, mukaan lukien liikalihavuus, immuunivaste, ja mielenterveys.

Tässä tutkimuksessa tutkijat kasvattivat 25 tavallista suolistobakteeria ja tutkivat niiden vuorovaikutusta 15 suun kautta otettavan lääkkeen kanssa. Lääkkeet valittiin edustamaan erilaisia ​​erityyppisiä yhteisiä lääkkeitä, mukaan lukien masennuslääkkeet, joiden tiedetään vaikuttavan yksilöihin eri tavoin ja aiheuttavan sivuvaikutuksia, kuten suolisto -ongelmia ja painonnousua.

Tutkijat testasivat, miten kukin 15 lääkkeestä oli vuorovaikutuksessa valittujen bakteerikantojen kanssa-yhteensä 375 bakteeri-lääkekokeita.

He löysivät 70 vuorovaikutusta bakteerien ja tutkittujen lääkkeiden välillä - joista 29 ei ollut aiemmin raportoitu.

Vaikka aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että bakteerit voivat kemiallisesti muuttaa lääkkeitä, kun tutkijat tutkivat näitä vuorovaikutuksia edelleen, he havaitsivat, että 17:stä 29 uudesta vuorovaikutuksesta lääke kertyi bakteereihin ilman muutoksia.

Tohtori Kiran Patil, Cambridgen yliopiston MRC -toksikologian yksiköstä, joka johti tutkimusta, sanoi:"Oli yllättävää, että suurin osa uusista vuorovaikutuksista, joita näimme bakteerien ja lääkkeiden välillä, olivat bakteereihin kertyviä lääkkeitä, koska tähän asti biotransformaation uskottiin olevan tärkein tapa, jolla bakteerit vaikuttavat lääkkeiden saatavuuteen. "

"Nämä ovat todennäköisesti hyvin henkilökohtaisia ​​eroja yksilöiden välillä, suoliston mikrobiston koostumuksesta riippuen. Näimme eroja jopa saman bakteerilajin eri kantojen välillä. "

Esimerkkejä bakteereihin kertyneistä lääkkeistä ovat masennuslääke duloksetiini ja diabeteslääke rosiglitatsoni. Joidenkin lääkkeiden osalta kuten montelukasti (astmalääke) ja roflumilasti (kroonisen obstruktiivisen keuhkosairauden hoitoon), Molemmat muutokset tapahtuivat eri bakteereissa - jotkut bakteerilajit kertyivät niihin ja toiset muuttivat niitä.

He havaitsivat myös, että lääkkeiden biokertyminen muuttaa kertyvien bakteerien aineenvaihduntaa. Esimerkiksi, masennuslääke duloksetiini sitoutui useisiin metabolisiin entsyymeihin bakteereissa ja muutti niiden erittämiä metaboliitteja.

Tutkijat kasvattivat pienen useiden bakteerilajien yhteisön ja havaitsivat, että masennuslääke duloksetiini muutti dramaattisesti bakteerilajien tasapainoa. Lääke muutti lääkkeitä keräävien bakteerien tuottamia molekyylejä, joita muut bakteerit ruokkivat, niin kuluttavat bakteerit kasvoivat paljon enemmän ja tasapainottivat yhteisön kokoonpanon.

Tutkijat testasivat vaikutuksia edelleen käyttämällä C. elegans , sukkulamato, jota käytetään yleisesti suolistobakteerien tutkimiseen. He tutkivat duloksetiinia, joiden oli osoitettu kertyvän tiettyihin bakteereihin, mutta ei muihin. Matoissa, jotka on kasvatettu sellaisten bakteerilajien kanssa, joiden on osoitettu kertyvän lääkkeeseen, matojen käyttäytyminen muuttui duloksetiinille altistumisen jälkeen, verrattuna matoihin, joita kasvatettiin bakteereilla, jotka eivät keränneet duloksetiinia.

Tohtori Athanasios Typas, alkaen EMBL, joka johti tutkimusta, sanoi:"Vasta nyt ihmiset tunnistavat, että lääkkeet ja mikrobiomimme vaikuttavat toisiinsa ja vaikuttavat kriittisesti terveyteemme."

Tohtori Peer Bork, EMBL:ltä ja tutkimuksen toinen johtaja, sanoi:"Tämä vaatii meitä aloittamaan mikrobiomin käsittelyn yhtenä elimistömme."

Seuraava askel on viedä eteenpäin tätä molekyylitason perustutkimusta ja tutkia, kuinka yksilön suolistobakteerit liittyvät erilaisiin yksilöllisiin reaktioihin lääkkeisiin, kuten masennuslääkkeisiin - eroja sen suhteen, vastaatko, tarvittava lääkeannos, ja sivuvaikutuksia, kuten painonnousua. Jos voimme luonnehtia ihmisten reaktiota mikrobiomin koostumuksesta riippuen, niin lääkehoidot voidaan yksilöidä. "

Tohtori Kiran Patil, MRC -toksikologian yksikkö, Cambridgen yliopisto

Tutkijat varoittavat, että tutkimustulokset koskevat vain laboratoriossa kasvatettuja bakteereja, ja tarvitaan lisää tutkimusta ymmärtääkseen, miten suolistobakteerien aiheuttama lääkkeiden biokertyminen ilmenee ihmiskehossa.

Tutkimus alkoi yhteistyöprojektina EMBL Heidelbergissä ja päättyi Kiran Patilin ryhmään Cambridgen muuton jälkeen. Siihen osallistui EMBL:n Typas -tutkijoita, Bork, Zimmermann, Hennig, Schultz, ja Beck -ryhmät ja Savitski -tiimi, samoin kuin genomiikka, Proteomiikka, ja Metabolomics Core Facilities EMBL Heidelbergissä.

Tämän tutkimuksen rahoitti Euroopan komissio Horisontti 2020, MRC ja EMBL.

Tohtori Megan Dowie, MRC:n molekyyli- ja solulääketieteen johtaja, sanoi:"Tämä tutkimus korostaa mikrobiomin merkitystä lääkkeiden jakelussa, tehokkuutta ja turvallisuutta. Mikrobiomista on vielä paljon ymmärrettävää, ja on selvää, että on tehtävä vielä työtä, jotta ymmärrämme tärkeät molekyyliset näkökohdat, joka voi vaikuttaa myönteisesti yksilön reaktioon useille yleisesti käytetyille lääkkeille. "

• Suoliston hyödyllisten mikrobien palauttaminen syövän immunoterapian tehostamiseksi
• Kolonoskopian retroflexio on usein heikosti toteutettu käytännössä,