Кишечные бактерии могут помочь объяснить, почему лекарства работают не на всех
Некоторые лекарства хорошо работают для одного человека, но неэффективны для другого; некоторые из них также вызывают побочные эффекты для определенных людей, но не для других. В исследовании с использованием кишечных бактерий человека и мышиной модели выясняется, могут ли наши кишечные бактерии помочь объяснить, почему.
На протяжении многих лет ученые знали, что бактерии в нашем кишечнике играют жизненно важную роль в пищеварении.
По мере развития технологий стало быстрее и проще охарактеризовать наш микробиом и глубже взглянуть на его роль в здоровье и болезнях.
Однако по мере того, как появляется больше информации, сложные отношения между людьми и нашими микробами становятся все более запутанными.
В настоящее время ученые исследуют роль кишечных бактерий в различных заболеваниях, от болезни Паркинсона до тревожных состояний и болезней сердца.
Когда-то занимавшие малоизвестную нишу медицинских исследований, кишечные бактерии теперь прочно находятся в центре внимания.
Теперь в ходе дальнейшего исследования изучена потенциальная роль, которую наши кишечные бактерии могут играть в метаболизме лекарств. В конце концов, когда мы принимаем наркотики перорально, многим из них суждено попасть в наш кишечник.
Наркотики и кишечные микробы
Поскольку микробиом отличается от человека к человеку, возникает вопрос, как эти изменения могут повлиять на то, как мы метаболизируем эти лекарства и как они попадают в организм.
Хорошо известно, что наркотики не действуют на всех одинаково. У некоторых людей лекарство может работать хорошо; для других это может потребовать больше времени, чтобы вступить в силу, или вообще не работать; у некоторых людей конкретный препарат может вызывать опасные побочные эффекты.
Есть много причин, по которым люди по-разному реагируют на одно и то же лекарство, включая возраст, пол, генетику и диету. Итак, могут ли бактерии в нашем кишечнике играть роль?
Согласно последним данным группы исследователей, изучающих этот вопрос, наш микробиом содержит в 150 раз больше генов, чем наш собственный геном. Эти микроскопические арендаторы производят широкий спектр ферментов, некоторые из которых могут изменять лекарства, либо активируя их, либо делая неэффективными.
Исследователи намеревались раскрыть более подробную информацию о влиянии микробиома на лекарства. Под руководством Эндрю Гудмана из Медицинской школы Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, они недавно опубликовали свои выводы в журнале. Природа.
Группа объясняет, что более ранние исследования показали, как микробы могут влиять на действие определенных лекарств. Например, сульфасалазин, лекарство, используемое для лечения язвенного колита, зависит от кишечных бактерий, чтобы активировать его.
Наоборот, Эггертелла лентаБактерия, обнаруженная в толстой кишке, может инактивировать сердечный препарат дигоксин.
Однако, хотя ученые описали влияние микробиома на определенные лекарства, Гудман и его коллеги объясняют, что «молекулярные механизмы остаются в значительной степени неизвестными».
Более того, научному сообществу еще предстоит описать точный размер и масштаб этой проблемы.
Изучение их генных продуктов и др.
В последнем исследовании авторы тщательно изучили взаимодействие между микробами и лекарствами, оценив, как кишечные бактерии человека метаболизируют ряд лекарств. Они также намеревались идентифицировать продукты микробных генов - в первую очередь ферменты - которые могут метаболизировать лекарства.
В общей сложности они оценили способность 76 распространенных штаммов кишечных бактерий изменять 271 лекарственный препарат. Лекарства были выбраны с учетом самых разных типов, механизмов действия и химических свойств.
Для дальнейшего изучения взаимодействия ученые использовали мышей-гнотобиотов - животных, свободных от микробов.
Они обнаружили, что 176 из 271 лекарства (64,9%) могут метаболизироваться кишечными бактериями, что значительно снижает концентрацию лекарства. Они также показали, что каждый штамм бактерий может метаболизировать 11–95 типов лекарств.
Они обнаружили, что, используя метагеномные данные - сумму генов данной популяции бактерий - они могут объяснить способность группы или отдельных видов бактерий изменять лекарства.
Ученые надеются, что в будущем это понимание может помочь врачам предсказать, как люди будут реагировать на лекарства. Авторы пишут:
«Это может предоставить средства для механической связи информации о микробиоме с межличностными вариациями метаболизма и токсичности лекарств».
В будущем можно будет изменить микробиом человека, чтобы убедиться, что лекарство действует эффективно и снижает риск серьезных побочных эффектов. Однако ученым потребуется провести гораздо больше исследований, чтобы составить более четкую картину того, как работают эти взаимодействия.
На данный момент наше понимание влияния кишечных бактерий и метаболизма лекарств все еще находится в зачаточном состоянии. Тем не менее, результаты этого последнего исследования позволяют предположить, что кишечные бактерии хоть как-то влияют на принимаемые нами лекарства.
