Bakteret e zorrëve mund të grumbullojnë ilaçe, të cilat mund të ndryshojnë efikasitetin e tyre

nga afër duart e një personi që merr drogën nga një kuti

  • Një studim laboratorik që shfaqet në Nature zbuloi se bakteret e zorrëve mund të grumbullojnë ilaçe të zakonshme, të cilat mund të ndryshojnë funksionin dhe aktivitetin bakterial dhe të ulin efektivitetin e ilaçeve.
  • Rëndësia klinike e këtyre gjetjeve është e panjohur.
  • Studiuesit duhet të kryejnë studime njerëzore për të vlerësuar dhe kategorizuar përgjigjet e ilaçeve bazuar në përbërjen e mikrobiomës së zorrëve për të individualizuar dhe optimizuar potencialisht terapinë me ilaçe.

Mikrobioma e njeriut përbëhet nga 100 trilion baktere, viruse dhe kërpudha që banojnë kryesisht në zorrën e njeriut. Mikrobioma luan një rol jetësor në:

  • zhvillimin e imunitetit
  • mbrojtje nga mikroorganizmat e dëmshëm
  • prodhimi i acideve yndyrore me zinxhir të shkurtër, të cilët janë një burim energjie
  • sinteza e vitaminave
  • ruajtja e dhjamit
  • rregullimi i sistemit nervor qendror

Bakteret e zorrëve prodhojnë afërsisht 95% të serotoninës në trup. Serotonin është një neurotransmetues në tru që rregullon gjendjen shpirtërore dhe funksionimin e traktit gastrointestinal (GI).

Faktorët mjedisorë mund të shkaktojnë ndryshime në mikrobiomë si përgjigje ndaj dietës, antibiotikëve ose sëmundjeve. Ilaçet joantibiotike gjithashtu mund të ndryshojnë përbërjen dhe funksionin e mikrobiomës së zorrëve.

Për më tepër, mikrobioma e zorrëve mund të ndikojë në përgjigjen e një personi ndaj një ilaçi. Bakteret e zorrëve mund të ndryshojnë aktivitetin e drogës në trup, toksicitetin ose disponueshmërinë biologjike, e cila është shkalla dhe shkalla në të cilën ilaçi hyn në qarkullimin e gjakut.

Hulumtimet paraprake në minj sugjerojnë se disa ilaçe kundër depresionit, të tilla si duloxetine, të cilat trajtojnë depresionin dhe ankthin duke rritur nivelet e serotoninës dhe norepinefrinës tek njerëzit, gjithashtu mund të ndryshojnë mikrobiomin e zorrëve. Shkencëtarët ende nuk e kuptojnë efektin që ka duloxetine në mikrobiomin e njeriut.

Kjo frymëzoi një studim, të udhëhequr nga studiuesit nga Njësia e Toksikologjisë e Këshillit të Kërkimeve Mjekësore (MRC) në Universitetin e Kembrixhit në Mbretërinë e Bashkuar dhe Laboratorin Evropian të Biologjisë Molekulare në Gjermani, për të ekzaminuar mekanizmin themelor pas ndërveprimeve midis baktereve të zorrëve dhe ilaçeve.

Shkencëtarët kultivuan 25 lloje të baktereve të zakonshme të zorrëve me një total prej 15 ilaçesh, duke shërbyer tre ilaçe si grup kontrolli dhe studiuan ndërveprimet e tyre në 375 grupe të ndryshme të çiftëzuara të baktereve. Studiuesit identifikuan 29 ndërveprime të panjohura më parë që përfshinin 18 lloje të baktereve dhe shtatë ilaçe.

Mekanizmi i ri i zbuluar

Nga 29 ndërveprimet e reja bakterie-ilaçe, 17 rezultuan nga ruajtja e ilaçit nga bakteret, të cilat shkencëtarët i quajnë bioakumulim, dhe 12 nga modifikimi i ilaçit nga bakteret, ose biotransformimi.

Studiuesit konfirmuan më tej biokakumulimin e duloksetinës në katër shtame të baktereve të zorrëve, duke përdorur rezonancë magnetike bërthamore dhe kromatografi të lëngshme me spektrometri masive.

Dr. Kiran Patil, autor kontribues dhe hetues në Njësinë e Toksikologjisë MRC, shtjelloi në një intervistë me "Detonic.shop": “Rëndësia e [marrëdhënies] midis ilaçeve dhe baktereve të zorrëve është njohur më parë, por mekanizmat molekularë nuk ishin plotësisht të njohur Me Pjesa më e madhe e fokusit ishte nëse molekula e ilaçit është modifikuar kimikisht - një proces i quajtur biotransformim. "

Dr. Patil shtoi:

“Ne zbuluam se disa nga barnat e përdorura zakonisht, përfshirë [ilaçin kundër depresionit], janë bioakumuluar nga bakteret e zorrëve pa modifikime kimike. Zgjedhja e duloxetine ishte për shkak të përdorimit të saj të gjerë, lidhjeve të njohura më parë me efektet anësore të lidhura me traktin gastrointestinal, të tilla si shtimi në peshë, dhe për shkak të ndryshueshmërisë në përgjigjen midis individëve. "

Autorët e studimit zbuluan se duloxetine lidhet me enzimat metabolike në baktere, duke ndryshuar metabolitët e tyre. Studiuesit kultivuan pesë lloje të baktereve të zorrëve me duloxetine për të vlerësuar nëse këto ndryshime metabolike të lidhura me bioakumulimin mund të shkaktojnë ndryshime në përbërjen e baktereve të zorrëve të komunitetit.

Ata vunë re se duloxetine ndryshoi në mënyrë drastike përbërjen e komunitetit bakterial përmes metabolitëve të prodhuar nga bakteret që grumbulluan duloxetine. Bakteret e tjera ushqehen me këta metabolitë, duke shkaktuar ndryshime shtesë në komunitetin e baktereve të zorrëve.

Hulumtuesit më pas ekzaminuan efektin e baktereve që grumbulluan duloxetine kundrejt atyre që nuk grumbulluan në Caenorhabditis elegans, një krimb nematode i përdorur për të studiuar bakteret e zorrëve. Ata zbuluan se bakteret që grumbulluan duloxetine ndryshuan sjelljen e krimbave, në krahasim me bakteret jo-akumuluese.

Dr. Patil komentoi mbi ndërveprimet e papritura midis baktereve dhe ilaçeve të grumbulluara në baktere, "Kjo jo vetëm që zvogëloi disponueshmërinë e ilaçeve, por edhe ilaçin e grumbulluar [ndryshoi] metabolizmin bakterial dhe molekulat që [sekretuan]."

Dr Patil shtoi: “Kjo ka një efekt të fortë në bakteret e tjera në komunitet. Studimi ynë zbulon kështu një dimension të ri në ndërveprimet mikrobiome-ilaçe. "

Nevoja për studime njerëzore

Kur u pyet në lidhje me pikat e forta dhe kufizimet e studimit, Dr. Patil shpjegoi: “Fuqia më e madhe janë njohuritë e thella molekulare që mund të marrim duke përdorur teknikat më të fundit [… për të zbuluar] dimensionin e fshehur deri më tani të ndërveprimeve bakterie-ilaçe Me Për të fituar këto njohuri molekulare, na u desh ta kufizonim studimin në kushte laboratorike të kontrolluara, dhe kështu nuk mund të themi akoma shumë për rëndësinë [e] klinike të gjetjeve tona. "

Dr. Andrew Goodman, Profesor i gjatë CNH i patogjenezës mikrobike dhe drejtor i Institutit të Shkencave Mikrobike në Shkollën e Mjekësisë Yale, tha në Institutin Kombëtar të Shkencave të Përgjithshme Mjekësore, Biomedical Beat Blog:

"Ne jemi të interesuar për pasojat e këtyre ndërveprimeve mikrobiomë nikoqir veçanërisht në kontekstin e barnave mjekësore […] për të kuptuar se si ndryshimi në mikrobiom ndikon në mënyrën se si njerëzit reagojnë ndaj ilaçeve, dhe ne mendojmë se përparimi në këtë fushë do të mundësonte shumë përfitime të reja shëndetësore. ”

"Për shembull, ne mund të zgjedhim ilaçe bazuar në përbërjen e mikrobiomës së një personi dhe ndoshta edhe të ndryshojmë mikrobiomin e tyre në mënyrë që ata të jenë një kandidat më i mirë për një ilaç mjekësor."

Studiuesit duhet të kryejnë studime të mëtejshme për të vlerësuar efektin e mikrobiomës së zorrëve në përgjigjen ndaj ilaçeve dhe efektet anësore te njerëzit që këto rezultate të kenë një ndikim klinik.