Научно-образовательный центр Science Idea 

Новое исследование, финансируемое Европейской комиссией Horizon 2020, отдела токсикологии Совета медицинских исследований (MRC) при Кембриджском университете и Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Германии показало, что лекарства могут накапливаться в кишечных бактериях и изменять бактериальную функцию, потенциально снижая эффективность препаратов.

Согласно исследованию, опубликованному в Nature, эти взаимодействия наблюдаются для различных препаратов. Например, для лечения депрессии, сахарного диабета и астмы. Результаты могут помочь исследователям лучше понять индивидуальные различия эффективности и побочных эффектов лекарств.

Известно, что бактерии могут химически модифицировать некоторые лекарства: этот процесс известен как биотрансформация. Рассматриваемое исследование показывает, что определенные виды кишечных бактерий могут накапливать препараты, изменяя виды бактерий и их активность. Это может изменить эффективность действующих веществ: как напрямую, поскольку накопление может снизить доступность препарата для организма, так и косвенно, поскольку изменение бактериальной функции и состава может быть связано с побочными эффектами.

Кишечник человека населяют сотни видов различных бактерий, называемых микробиомом. Состав бактерий значительно различается у разных людей. Ранее было доказано, что он может быть связан с широким спектром состояний, включая ожирение, иммунный ответ и психическое здоровье.

В рамках исследования ученые вырастили 25 обычных кишечных бактерий и изучили, как они взаимодействуют с 15 лекарствами, которые принимаются перорально. Препараты были выбраны из ряда популярных, в том числе антидепрессантов, которые, как известно, по-разному влияют на людей и вызывают побочные эффекты, такие как проблемы с кишечником и увеличение веса.

Исследователи проверили, как каждый из 15 препаратов взаимодействует с выбранными штаммами бактерий: в общей сложности они провели 375 тестов.

В итоге исследователи обнаружили взаимодействия между бактериями и исследуемыми препаратами, о 29 из которых ранее не сообщалось.

В более ранних экспериментах было доказано, что бактерии могут химически модифицировать лекарства, но при дальнейшем изучении этих взаимодействий ученые обнаружили, что в 17 из 29 новых взаимодействий лекарство накапливается внутри бактерий, не подвергаясь модификации.

«Было удивительно, что большинство новых взаимодействий, которые мы наблюдали между бактериями и лекарствами, были обусловлены действием лекарств, накапливающихся в бактериях, потому что до сих пор биотрансформация считалась основным способом воздействия бактерий на доступность лекарств», — уточнил один из руководителей исследования, доктор Киран Патил из отделения токсикологии MRC Кембриджского университета.

Примеры препаратов, которые накапливаются в бактериях, включают антидепрессант дулоксетин и антидиабетический розиглитазон. Для некоторых лекарств, таких как монтелукаст (лекарство от астмы) и рофлумиласт (при хронической обструктивной болезни легких), оба изменения произошли у разных бактерий: они накапливались одним видом бактерий и модифицировались другим.

Также выяснилось, что биоаккумуляция лекарств изменяет метаболизм бактерий. Например, антидепрессант дулоксетин связывается с несколькими метаболическими ферментами внутри бактерий и изменяет их секретируемые метаболиты.

«Только теперь люди осознают, что лекарства и наш микробиом влияют друг на друга, что имеет критические последствия для нашего здоровья», — прокомментировал результаты исследования доктор Афанасиос Типас из EMBL, который был одним из руководителей исследования. Его коллега, доктор Пер Борк, считает, что ученым необходимо начать рассматривать микробиом как один из органов.

Следующим шагом для группы ученых станет продвижение результатов исследования и изучение того, как кишечные бактерии человека связаны с индивидуальными реакциями на лекарства. Предполагается, что если станет возможным охарактеризовать реакцию людей в зависимости от состава их микробиома, лечение можно будет индивидуализировать.

Важным замечанием является и тот факт, что результаты исследования относятся только к выращенным в лабораторных условиях бактериям. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как биоаккумуляция лекарств кишечными бактериями проявляется в организме человека.

medicina360.ru