A tanulmány megállapítja, hogy a bélbaktériumok felhalmozzák a közös terápiás gyógyszereket

A gyakori gyógyszerek felhalmozódhatnak a bélbaktériumokban, egy új tanulmány megállapította, megváltoztatja a baktériumok működését és potenciálisan csökkenti a gyógyszer hatékonyságát. Ezek a kölcsönhatások - számos gyógyszer esetében megfigyelhetők, mint például a depresszió, cukorbetegség, és asztmás gyógyszerek-segíthetnek a kutatóknak abban, hogy jobban megértsék a gyógyszerek hatékonyságában és mellékhatásaiban mutatkozó egyéni különbségeket, ben megjelent tanulmány szerint Természet .

Ismeretes, hogy a baktériumok kémiailag módosíthatnak bizonyos gyógyszereket, biotranszformáció néven ismert folyamat. Ez a tanulmány, a Cambridge -i Egyetem Orvosi Kutatási Tanács (MRC) toxikológiai osztályának és a németországi Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium (EMBL) kutatói vezetik, az első, aki kimutatta, hogy bizonyos bélbaktérium -fajok emberi gyógyszereket halmoznak fel, megváltoztatja a baktériumok típusát és aktivitását.

Ez közvetlenül megváltoztathatja a gyógyszer hatékonyságát, mivel a felhalmozódás csökkentheti a gyógyszer hozzáférhetőségét a szervezetben, és közvetve, mivel a megváltozott bakteriális funkció és összetétel mellékhatásokhoz köthető.

Az emberi bél természetesen több száz különböző baktériumfaj közösségeit tartalmazza, amelyek fontosak az egészség és a betegségek szempontjából, bél mikrobiomnak hívják. A baktériumfajok összetétele jelentősen változik az emberek között, és korábban kimutatták, hogy számos körülményhez kapcsolódnak, beleértve az elhízást, immunválasz, és a mentális egészség.

Ebben a tanulmányban, a kutatók 25 gyakori bélbaktériumot növesztettek, és tanulmányozták, hogyan hatnak kölcsönhatásba 15 orálisan beadott gyógyszerrel. Ezeket a gyógyszereket úgy választották ki, hogy a különböző típusú gyógyszerek széles körét képviseljék, beleértve az antidepresszáns gyógyszereket, amelyekről ismert, hogy másként hatnak az egyénekre, és mellékhatásokat, például bélproblémákat és súlygyarapodást okoznak.

A kutatók tesztelték, hogy a 15 gyógyszer mindegyike hogyan lép kölcsönhatásba a kiválasztott baktériumtörzsekkel-összesen 375 baktérium-gyógyszer teszt.

70 interakciót találtak a baktériumok és a vizsgált gyógyszerek között - amelyek közül 29 -et korábban nem jelentettek.

Míg a korábbi kutatások kimutatták, hogy a baktériumok kémiailag módosíthatják a gyógyszereket, amikor a tudósok tovább tanulmányozták ezeket a kölcsönhatásokat, azt találták, hogy a 29 új interakció közül 17 -nél a gyógyszer a baktériumokban felhalmozódott anélkül, hogy módosítaná.

Dr. Kiran Patil, a Cambridge -i Egyetem MRC Toxikológiai Osztályától, aki a tanulmány társvezetője, mondta:"Meglepő volt, hogy a baktériumok és a gyógyszerek közötti új kölcsönhatások többsége a baktériumokban felhalmozódó gyógyszerek volt, mert eddig a biotranszformációról tartották a fő módot arra, hogy a baktériumok befolyásolják a gyógyszerek elérhetőségét. "

"Ezek valószínűleg nagyon személyes különbségek lesznek az egyének között, a bél mikrobiota összetételétől függően. Különböző baktériumtörzsek között is különbségeket láttunk. "

A baktériumokban felhalmozódott gyógyszerek például az antidepresszáns duloxetin és a cukorbetegség elleni roziglitazon. Néhány gyógyszer esetében, mint például a montelukaszt (asztmás gyógyszer) és a roflumilaszt (krónikus obstruktív tüdőbetegség kezelésére), mindkét változás különböző baktériumokban történt - egyes baktériumfajok felhalmozták, mások pedig módosították.

Azt is megállapították, hogy a gyógyszerek bioakkumulációja megváltoztatja a felhalmozódó baktériumok anyagcseréjét. Például, a duloxetin antidepresszáns gyógyszer a baktériumokban számos metabolikus enzimhez kötődött, és megváltoztatta a szekréciójuk során keletkezett metabolitokat.

A kutatók több baktériumfajból álló kis közösséget nőttek ki, és megállapították, hogy az antidepresszáns duloxetin drámaian megváltoztatta a baktériumfajok egyensúlyát. A gyógyszer megváltoztatta a gyógyszert felhalmozó baktériumok által termelt molekulákat, amellyel más baktériumok táplálkoznak, így a fogyasztó baktériumok sokkal jobban növekedtek és kiegyensúlyozatlanok voltak a közösségi összetételben.

A kutatók tovább tesztelték a hatásokat C. elegans , egy fonálférges féreg, amelyet általában a bélbaktériumok vizsgálatára használnak. Tanulmányozták a duloxetint, amelyek bizonyos baktériumokban felhalmozódtak, másokban azonban nem. Azoknál a férgeknél, amelyek olyan baktériumfajokkal nőttek fel, amelyekről kimutatták, hogy felhalmozzák a gyógyszert, a férgek viselkedése megváltozott a duloxetinnel való érintkezés után, összehasonlítva a férgekkel, amelyeket olyan baktériumokkal tenyésztettek, amelyek nem halmozták fel a duloxetint.

Dr. Athanasios Typas, az EMBL -től, aki a tanulmány társvezetője, mondta:"Csak most ismerik fel az emberek, hogy a gyógyszerek és a mikrobiómunk hatással vannak egymásra, és kritikus következményekkel járnak az egészségünkre."

Dr. Peer Bork, az EMBL-től és a tanulmány társvezetője, mondta:"Ez arra kényszerít bennünket, hogy kezdjük el kezelni a mikrobiomot, mint egyik szervünket."

A következő lépések számunkra az alapvető molekuláris kutatás folytatása és annak vizsgálata, hogy az egyén bélbaktériumai hogyan kapcsolódnak a gyógyszerekre, például az antidepresszánsokra adott eltérő egyéni válaszreakciókra - a válaszreakciók különbségei, a szükséges gyógyszer adag, és olyan mellékhatások, mint a súlygyarapodás. Ha tudjuk jellemezni, hogyan reagálnak az emberek a mikrobiom összetételétől függően, akkor a gyógyszeres kezelések személyre szabhatók. "

Dr. Kiran Patil, MRC Toxikológiai Osztály, Cambridge -i Egyetem

A kutatók arra figyelmeztetnek, hogy a tanulmány eredményei csak a laboratóriumban termesztett baktériumokra vonatkoznak, és további kutatásokra van szükség annak megértéséhez, hogy a bélbaktériumok által történő gyógyszerek bioakkumulációja hogyan nyilvánul meg az emberi szervezetben.

A tanulmány együttműködési projektként indult az EMBL Heidelbergben, és Kiran Patil csoportjában fejeződött be, miután Cambridge -be költözött. Ebben részt vettek az EMBL Typas kutatói, Bork, Zimmermann, Hennig, Schultz, és Beck csoportok és Savitski csapat, valamint a genomika, Proteomika, és a Metabolomics alapvető létesítményei az EMBL Heidelbergben.

Ezt a tanulmányt az Európai Bizottság Horizont 2020 finanszírozta, MRC és EMBL.

Dr. Megan Dowie, Az MRC molekuláris és sejtgyógyászatának vezetője, "Ez a tanulmány rávilágít a mikrobióma fontosságára a gyógyszerek szállításában, hatékonyság és biztonság. Még mindig sok mindent nem értenek jól a mikrobiómában, és világos, hogy további munkát kell végezni az itt szereplő fontos molekuláris szempontok megértése érdekében, ami pozitív hatással lehet az egyén válaszára az általánosan használt gyógyszerek széles skálájára. "

• A hasznos bélmikrobák helyreállítása a rákos immunterápia hatékonyságának növelése érdekében
• A kolonoszkópia retroflexiója a gyakorlatban gyakran rosszul alakult ki,