I batteri intestinali possono ridurre l’efficacia dei farmaci comuni

I batteri intestinali possono ridurre l’efficacia dei farmaci comuni

Un nuovo studio pubblicato oggiChimica naturaleDai ricercatori dell'Università di Pittsburgh e dell'Università di Yale mostra come i comuni batteri intestinali possono metabolizzare alcuni farmaci orali che prendono di mira i recettori cellulari chiamati GPCRS, rendendo potenzialmente questi importanti farmaci meno efficaci.

I farmaci che agiscono sui GPCR, o recettori accoppiati alle proteine ​​G, includono più di 400 farmaci approvati dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense per il trattamento di molte condizioni mediche comuni come emicrania, depressione, diabete di tipo 2, cancro alla prostata e altro ancora.

“Comprendere come i farmaci mirati al GPCR interagiscono con il microbiota intestinale umano è fondamentale per far avanzare le iniziative di medicina personalizzata”, ha affermato il primo autore Qihao Wu, Ph.D., assistente professore presso la Pitt School of Pharmacy, che ha avviato questo progetto come ricercatore post-dottorato a Yale. “Questa ricerca potrebbe aiutare ad aprire nuove strade per la progettazione di farmaci e l’ottimizzazione terapeutica per garantire che i trattamenti funzionino meglio e in modo più sicuro per ciascun individuo”.

L’efficacia di un farmaco varia da persona a persona, influenzata dall’età, dalla composizione genetica, dalla dieta e da altri fattori. Più recentemente, i ricercatori hanno scoperto che i microbi nell’intestino possono anche metabolizzare i farmaci somministrati per via orale, scomponendo questi composti in diverse strutture chimiche e alterandone potenzialmente l’efficacia.

Per saperne di più su quali batteri intestinali metabolizzano quali farmaci, Wu e il team di Yale, compresi i laboratori di Jason Crawford, Ph.D., Noah Palm, Ph.D. e Andrew Goodman, Ph.D. Hanno iniziato costruendo una comunità microbica sintetica composta da 30 ceppi comuni di batteri presenti nell’intestino umano. Hanno aggiunto 127 farmaci mirati ai GPCR individualmente alle provette contenenti i batteri. Hanno poi misurato se questi farmaci sono stati trasformati chimicamente e, in caso affermativo, quali composti sono stati prodotti.

L'esperimento ha dimostrato che la miscela batterica ha metabolizzato 30 dei 127 farmaci testati, 12 dei quali sono stati fortemente metabolizzati, il che significa che le concentrazioni del farmaco originale erano gravemente ridotte perché venivano convertite in altri composti.

Successivamente, i ricercatori hanno esaminato un farmaco altamente metabolizzato chiamato ilooperidone, che viene spesso utilizzato per trattare la schizofrenia e il disturbo bipolare di tipo I. In particolare, un ceppo battericoMorganella morganii,Ilooperidone inattivato trasformando una gamma di composti diversi, sia in laboratorio che nei topi.

Nel complesso, i risultati suggeriscono che specifici batteri intestinali potrebbero rendere meno efficaci i farmaci che hanno come target i GPCR convertendoli in altri composti.

Ma Wu ha avvertito che sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere i potenziali effetti sulle persone e che i pazienti non dovrebbero interrompere l’assunzione o modificare i loro farmaci senza consultare il proprio fornitore.

Sebbene lo studio si sia concentrato su un sottoinsieme di farmaci GPCR, la WU afferma che gli approcci potrebbero essere applicati in modo più ampio alle sostanze chimiche somministrate per via orale.

Un’altra potenziale applicazione di questa pipeline è lo studio delle interazioni tra batteri intestinali e composti presenti negli alimenti. Ad esempio, abbiamo identificato alcune forze fitochimiche nel mais che potrebbero influenzare la funzione della barriera intestinale. Sorprendentemente, abbiamo osservato che il microbioma intestinale potrebbe potenzialmente proteggerci da questi alimenti fitochimici disintossicandoli. “

Qihao Wu, Ph.D., professore assistente, Pitt School of Pharmacy

Il prossimo obiettivo del laboratorio della WU è quello di decifrare il percorso metabolico alla base di queste biotrasformazioni, che potrebbe potenzialmente identificare strategie per migliorare l'efficacia terapeutica e migliorare la sicurezza alimentare e farmaceutica.

Ulteriori autori dello studio sono stati Deguang Song, Ph.D., Yanyu Zhao, Andrew Verdigaal, Ph.D., Tayah Turocy, Ph.D. e Brianna Duncan-Lowey, Ph.D., tutti dell'Università di Yale.

Questa ricerca è stata sostenuta principalmente dall’Istituto nazionale di scienze mediche generali (1RM1GM141649). È stato supportato anche dal National Institutes of Health (DP2DK125119 e R01AT010014).

Fonti: