Bakterie jelitowe mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego leki nie działają na wszystkich
Niektóre leki działają dobrze na jedną osobę, ale są nieskuteczne dla innej; niektóre powodują również niekorzystne zdarzenia dla niektórych osób, ale nie dla innych. Badanie wykorzystujące ludzkie bakterie jelitowe i model myszy bada, czy nasze bakterie jelitowe mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego.
Naukowcy od wielu lat wiedzą, że bakterie w naszych jelitach odgrywają istotną rolę w procesie trawienia.
Wraz z rozwojem technologii scharakteryzowanie naszego mikrobiomu i głębsze przyjrzenie się jego roli w zdrowiu i chorobach stało się szybsze i łatwiejsze.
Jednak im więcej informacji wychodzi na jaw, złożone relacje między ludźmi a naszymi rezydentami drobnoustrojów stają się coraz bardziej zagmatwane.
Naukowcy badają obecnie rolę bakterii jelitowych w wielu różnych chorobach, od choroby Parkinsona po stany lękowe i choroby serca.
Kiedyś mało znana nisza badań medycznych, bakterie jelitowe są obecnie w centrum uwagi.
W ramach dalszych badań zbadano potencjalną rolę, jaką nasze bakterie jelitowe mogą odgrywać w metabolizmie leków. W końcu, kiedy bierzemy narkotyki doustnie, wiele z nich trafia do naszych jelit.
Narkotyki i nasze mikroby jelitowe
Ponieważ mikrobiom różni się u poszczególnych osób, nasuwa się pytanie, jak te zmiany mogą wpływać na sposób, w jaki metabolizujemy te leki i jak dostają się one do organizmu.
Powszechnie wiadomo, że narkotyki nie wpływają na wszystkich w ten sam sposób. U niektórych osób lek może działać dobrze; dla innych może to zająć więcej czasu lub w ogóle nie działać; u niektórych osób określony lek może wywołać niebezpieczne skutki uboczne.
Istnieje wiele powodów, dla których ludzie różnie reagują na ten sam lek, w tym wiek, płeć, genetyka i dieta. Czy zatem bakterie w naszych jelitach również mogą odgrywać rolę?
Według najnowszego zespołu naukowców, który przyjrzał się tej kwestii, nasz mikrobiom zawiera 150 razy więcej genów niż nasz własny genom. Ci mikroskopijni lokatorzy wytwarzają szeroką gamę enzymów, z których niektóre mogą zmieniać leki, aktywując je lub sprawiając, że stają się nieskuteczne.
Naukowcy postanowili odkryć więcej szczegółów na temat wpływu mikrobiomu na leki. Prowadzeni przez Andrew Goodmana z Yale University School of Medicine w New Haven, CT, niedawno opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Natura.
Grupa wyjaśnia, że wcześniejsze badania wykazały, w jaki sposób drobnoustroje mogą wpływać na sposób działania określonych leków. Na przykład sulfasalazyna, lek stosowany w leczeniu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego, jest aktywowany przez bakterie jelitowe.
Odwrotnie, Eggerthella lenta, bakteria znajdująca się w okrężnicy, może inaktywować digoksynę, lek nasercowy.
Jednak chociaż naukowcy opisali wpływ mikrobiomu na określone leki, Goodman i jego współpracownicy wyjaśniają, że „mechanizmy molekularne pozostają w dużej mierze nieznane”.
Ponadto społeczność naukowa nie opisała jeszcze dokładnej wielkości i zakresu tego problemu.
Badanie ich produktów genowych i nie tylko
W najnowszym badaniu autorzy przyjrzeli się interakcjom między drobnoustrojami a lekami, oceniając, w jaki sposób bakterie jelitowe człowieka metabolizują szereg leków. Postanowili również zidentyfikować produkty genów drobnoustrojów - głównie enzymy - które mogą metabolizować leki.
W sumie ocenili zdolność 76 pospolitych szczepów bakterii jelitowych do zmiany 271 leków. Leki wybrano tak, aby obejmowały szeroką gamę typów, mechanizmów działania i właściwości chemicznych.
Aby dokładniej zbadać interakcję, naukowcy wykorzystali myszy gnotobiotyczne - zwierzęta wolne od drobnoustrojów.
Okazało się, że 176 z 271 leków (64,9%) może być metabolizowanych przez bakterie jelitowe, co znacznie zmniejsza stężenie leku. Wykazali również, że każdy szczep bakterii może metabolizować 11–95 rodzajów narkotyków.
Odkryli, że korzystając z danych metagenomicznych - sumy genów z danej populacji bakterii - mogą wyjaśnić potencjał grupy lub poszczególnych gatunków bakterii w zakresie zmiany leków.
Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości takie zrozumienie może pomóc lekarzom w przewidywaniu prawdopodobnej reakcji poszczególnych osób na leki. Autorzy piszą:
„Może to zapewnić sposób mechanistycznego łączenia informacji o mikrobiomie z interpersonalną zmiennością metabolizmu i toksyczności leków”.
W przyszłości może być możliwa modyfikacja mikrobiomu osoby, aby zapewnić skuteczne działanie leku i zmniejszyć ryzyko wystąpienia poważnych zdarzeń niepożądanych. Jednak naukowcy będą musieli przeprowadzić znacznie więcej badań, aby uzyskać jaśniejszy obraz tego, jak działają te interakcje.
Na razie nasza wiedza na temat wpływu bakterii jelitowych i metabolizmu leków jest wciąż w powijakach. Niemniej jednak odkrycia z tego ostatniego badania sprawiają, że wydaje się prawdopodobne, że nasze bakterie jelitowe mają przynajmniej pewien wpływ na przyjmowane przez nas leki.
