Tyrime nustatyta, kad žarnyno bakterijos kaupia įprastus terapinius vaistus

Įprasti vaistai gali kauptis žarnyno bakterijose, naujas tyrimas nustatė, pakeisti bakterijų funkciją ir galbūt sumažinti vaisto veiksmingumą. Ši sąveika - pastebima vartojant įvairius vaistus, pvz., depresija, diabetas, ir vaistai nuo astmos-galėtų padėti tyrėjams geriau suprasti individualius vaistų veiksmingumo ir šalutinio poveikio skirtumus, paskelbto tyrimo duomenimis Gamta .

Yra žinoma, kad bakterijos gali chemiškai modifikuoti kai kuriuos vaistus, procesas, vadinamas biotransformacija. Šis tyrimas, vadovaujama Kembridžo universiteto Medicinos tyrimų tarybos (MRC) toksikologijos skyriaus ir Vokietijos Europos molekulinės biologijos laboratorijos (EMBL) tyrėjų, yra pirmasis, kuris parodė, kad tam tikrų rūšių žarnyno bakterijos kaupia žmonių vaistus, keičiant bakterijų rūšis ir jų veiklą.

Tai gali pakeisti vaisto veiksmingumą tiek tiesiogiai, nes kaupimasis gali sumažinti vaisto prieinamumą organizmui, ir netiesiogiai, nes pakitusi bakterijų funkcija ir sudėtis gali būti siejama su šalutiniu poveikiu.

Žmogaus žarnyne natūraliai yra šimtų skirtingų rūšių bakterijų bendruomenės, kurie yra svarbūs sveikatai ir ligoms, vadinamas žarnyno mikrobiomu. Bakterijų rūšių sudėtis labai skiriasi tarp žmonių ir anksčiau buvo įrodyta, kad jos susijusios su įvairiomis sąlygomis, įskaitant nutukimą, Imuninis atsakas, ir psichikos sveikata.

Šiame tyrime, mokslininkai išaugino 25 įprastas žarnyno bakterijas ir ištyrė, kaip jos sąveikauja su 15 vaistų, vartojamų per burną. Narkotikai buvo pasirinkti taip, kad atspindėtų įvairių rūšių įprastus vaistus, įskaitant antidepresantus, kurie, kaip žinoma, veikia skirtingai asmenis ir sukelia šalutinį poveikį, pvz., žarnyno problemas ir svorio padidėjimą.

Mokslininkai išbandė, kaip kiekvienas iš 15 vaistų sąveikauja su pasirinktomis bakterijų padermėmis-iš viso 375 bakterijų ir vaistų testai.

Jie nustatė 70 sąveikų tarp bakterijų ir tirtų vaistų - iš kurių 29 anksčiau nebuvo pranešta.

Nors ankstesni tyrimai parodė, kad bakterijos gali chemiškai modifikuoti vaistus, kai mokslininkai toliau tyrė šią sąveiką, jie nustatė, kad 17 iš 29 naujų sąveikų, vaistas susikaupė bakterijose nekeičiant.

Daktaras Kiranas Patilis, iš Kembridžo universiteto MRC toksikologijos skyriaus, kuris kartu vadovavo tyrimui, sakė:„Buvo nuostabu, kad dauguma naujų bakterijų ir vaistų sąveikų buvo bakterijose besikaupiantys vaistai, nes iki šiol buvo manoma, kad biotransformacija yra pagrindinis būdas, kuriuo bakterijos veikia vaistų prieinamumą “.

„Tai greičiausiai bus labai asmeniški skirtumai tarp asmenų, priklausomai nuo jų žarnyno mikrobiotos sudėties. Mes matėme skirtumus net tarp skirtingų tos pačios rūšies bakterijų padermių “.

Bakterijose susikaupusių vaistų pavyzdžiai yra antidepresantas duloksetinas ir antidiabetinis roziglitazonas. Kai kuriems vaistams, pvz., montelukastu (vaistu nuo astmos) ir roflumilastu (nuo lėtinės obstrukcinės plaučių ligos), abu pokyčiai įvyko skirtingose ​​bakterijose - jas sukaupė vienos rūšies bakterijos, o kitos pakeitė.

Jie taip pat nustatė, kad vaistų bioakumuliacija keičia besikaupiančių bakterijų metabolizmą. Pavyzdžiui, antidepresantas duloksetinas prisijungė prie kelių metabolizmo fermentų bakterijose ir pakeitė jų išskiriamus metabolitus.

Mokslininkai kartu užaugino nedidelę kelių bakterijų rūšių bendruomenę ir nustatė, kad antidepresantas duloksetinas labai pakeitė bakterijų rūšių pusiausvyrą. Vaistas pakeitė vaistus kaupiančių bakterijų gaminamas molekules, kuriomis minta kitos bakterijos, todėl vartojančios bakterijos daugėjo ir išbalansavo bendruomenės sudėtį.

Mokslininkai toliau išbandė poveikį C. elegans , nematodinis kirminas, dažniausiai naudojamas žarnyno bakterijoms tirti. Jie studijavo duloksetiną, kurie, kaip įrodyta, kaupiasi tam tikrose bakterijose, bet ne kitose. Kirminai, auginami kartu su bakterijų rūšimis, kurios, kaip įrodyta, kaupia vaistą, kirminų elgesys pasikeitė po duloksetino poveikio, palyginti su kirmėlėmis, kurios buvo auginamos su bakterijomis, kurios nesikaupė duloksetinu.

Daktaras Athanasios Typas, iš EMBL, kuris kartu vadovavo tyrimui, sakė:„Tik dabar žmonės supranta, kad narkotikai ir mūsų mikrobiomas daro vienas kitam neigiamą poveikį mūsų sveikatai“.

Daktaras Peeris Borkas, iš EMBL ir vienas iš tyrimo vadovų, sakė:„Dėl to mes turime pradėti traktuoti mikrobiomą kaip vieną iš mūsų organų“.

Kiti mūsų žingsniai bus toliau vykdyti šį pagrindinį molekulinį tyrimą ir ištirti, kaip individo žarnyno bakterijos susiejamos su skirtingais individualiais atsakais į vaistus, tokius kaip antidepresantai. reikalinga vaisto dozė, ir šalutinis poveikis, pavyzdžiui, svorio padidėjimas. Jei galime apibūdinti, kaip žmonės reaguoja, priklausomai nuo jų mikrobiomos sudėties, tada gydymas vaistais gali būti individualizuotas “.

Daktaras Kiranas Patilis, MRC toksikologijos skyrius, Kembridžo universitetas

Mokslininkai įspėja, kad tyrimo išvados taikomos tik laboratorijoje auginamoms bakterijoms, ir reikia daugiau tyrimų, kad suprastume, kaip žmogaus organizme pasireiškia žarnyno bakterijų biologinis vaistų kaupimasis.

Tyrimas prasidėjo kaip bendradarbiavimo projektas EMBL Heidelberge ir buvo baigtas Kirano Patilo grupėje po jo persikėlimo į Kembridžą. Jame dalyvavo EMBL Typos tyrėjai, Bork, Zimmermannas, Hennig, Schultzas, Beck grupės ir Savitski komanda, taip pat genomika, Proteomika, Metabolomikos pagrindiniai įrenginiai EMBL Heidelberge.

Šį tyrimą finansavo Europos Komisija „Horizontas 2020“, MRC ir EMBL.

Daktarė Megan Dowie, MRC molekulinės ir ląstelinės medicinos vadovas, sakė:"Šis tyrimas pabrėžia mikrobiomo svarbą tiekiant vaistus, efektyvumas ir saugumas. Vis dar yra daug dalykų, kurie nėra gerai suprantami apie mikrobiomą, ir aišku, kad reikia toliau dirbti, kad suprastume svarbius molekulinius aspektus, kurie gali turėti teigiamą poveikį asmens reakcijai į įvairius dažniausiai vartojamus vaistus “.

• Naudingų žarnyno mikrobų atkūrimas, siekiant padidinti vėžio imunoterapijos veiksmingumą
• Kolonoskopijos retrofleksija praktikoje dažnai būna prastai atlikta,