Darmbakterien können die Wirksamkeit gemeinsamer Medikamente verringern

Eine neue Studie, die heute veröffentlicht wurde Naturchemie Von Forschern der University of Pittsburgh und der Yale University zeigt, wie häufige Darmbakterien bestimmte orale Medikamente metabolisieren können, die zelluläre Rezeptoren abzielen, die als GPCRS bezeichnet werden, und diese wichtigen Medikamente möglicherweise weniger wirksam machen.

Medikamente, die auf GPCRs oder G-Protein-gekoppelte Rezeptoren wirken, umfassen mehr als 400 Medikamente, die von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) zur Behandlung vieler häufiger Erkrankungen wie Migräne, Depression, Typ-2-Diabetes, Prostatakrebs und mehr zugelassen wurden.

„Das Verständnis, wie GPCR-zielgerichtete Medikamente mit menschlichem Darmmikrobiota interagieren, ist entscheidend für die Weiterentwicklung der personalisierten Medizininitiativen“, sagte der erste Autor Qihao Wu, Ph.D., Assistenzprofessor an der Pitt School of Pharmacy, der dieses Projekt als Postdoktorandenforscher in Yale startete. „Diese Forschung könnte dazu beitragen, neue Wege für Arzneimitteldesign und therapeutische Optimierung zu eröffnen, um sicherzustellen, dass die Behandlungen für jeden Einzelnen besser und sicherer funktionieren.“

Die Wirksamkeit eines Arzneimittels variiert von Person zu Person, beeinflusst von Alter, genetischem Make -up, Ernährung und anderen Faktoren. In jüngerer Zeit stellten Forscher fest, dass Mikroben im Darm auch oral verabreichte Arzneimittel metabolisieren können, diese Verbindungen in verschiedene chemische Strukturen zerlegen und möglicherweise ihre Wirksamkeit verändern.

Um mehr darüber zu erfahren, welche Darmbakterien metabolisieren, welche Medikamente, Wu und das Team in Yale, einschließlich der Labors von Jason Crawford, Ph.D., Noah Palm, Ph.D., und Andrew Goodman, Ph.D. Sie begannen mit dem Bau einer synthetischen mikrobiellen Gemeinschaft, die aus 30 häufigen Bakterienstämmen bestand, die im menschlichen Darm gefunden wurden. Zu Röhrchen, die die Bakterien enthalten, fügten sie jeweils 127 GPCR-Targeting-Medikamente einzeln hinzu. Dann haben sie gemessen, ob diese Medikamente chemisch transformiert wurden und wenn ja, welche Verbindungen produziert wurden.

Das Experiment zeigte, dass die Bakterienmischung 30 der 127 getesteten Arzneimittel metabolisiert wurden, von denen 12 stark metabolisiert wurden, was bedeutet, dass die Konzentrationen des ursprünglichen Arzneimittels stark erschöpft waren, weil sie in andere Verbindungen umgewandelt wurden.

Als nächstes untersuchten die Forscher ein stark metabolisiertes Medikament namens Ilooperidon, das häufig zur Behandlung von Schizophrenie und bipolarer I -Störung eingesetzt wird. Insbesondere ein Bakterienstamm, Morganella Morganii, Inaktiviertes Ilooperidon durch Transformation einer Reihe verschiedener Verbindungen, sowohl im Labor als auch in Mäusen.

Insgesamt legen die Ergebnisse nahe, dass spezifische Darmbakterien GPCR-Targeting-Medikamente weniger wirksam machen könnten, indem sie in andere Verbindungen umgewandelt werden.

Wu warnte jedoch, dass mehr Forschung erforderlich ist, um potenzielle Auswirkungen auf die Menschen zu verstehen, und dass Patienten nicht aufhören sollten, ihre Medikamente einzunehmen oder zu ändern, ohne ihren Anbieter zu konsultieren.

Obwohl sich die Studie auf eine Untergruppe von GPCR -Arzneimitteln konzentrierte, könnten die Ansätze laut WU allgemeiner auf oral verabreichte Chemikalien angewendet werden.

Eine weitere potenzielle Anwendung dieser Pipeline ist die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Darmbakterien und Verbindungen in Lebensmitteln. Zum Beispiel haben wir ein paar phytochemische Kräfte in Mais identifiziert, die die Darmbarrierefunktion beeinflussen können. Bemerkenswerterweise beobachteten wir, dass das Darmmikrobiom uns möglicherweise vor diesen phytochemischen Verpflegung schützen könnte, indem wir sie entgiftet. „

Qihao Wu, Ph.D., Assistenzprofessorin, Pitt School of Pharmacy

Das nächste Ziel des WU -Labors ist es, den Stoffwechselweg zu entschlüsseln, der diesen Biotransformationen zugrunde liegt, was möglicherweise Strategien zur Verbesserung der therapeutischen Wirksamkeit und zur Verbesserung der Sicherheit von Nahrungsmitteln und Arzneimitteln identifizieren könnte.

Weitere Autoren der Studie waren Deguang Song, Ph.D., Yanyu Zhao, Andrew Verdigaal, Ph.D., Tayah Turocy, Ph.D., und Brianna Duncan-Lowey, Ph.D., alle der Yale University.

Diese Forschung wurde hauptsächlich vom National Institute of General Medical Sciences (1RM1GM141649) unterstützt. Es wurde auch von den National Institutes of Health (DP2DK125119 und R01AT010014) unterstützt.

Quellen: