Črevesne bakterije lahko zmanjšajo učinkovitost običajnih zdravil

Črevesne bakterije lahko zmanjšajo učinkovitost običajnih zdravil

Danes objavljena nova študijaNaravna kemijaRaziskovalci z Univerze v Pittsburghu in Univerze Yale kažejo, kako lahko običajne črevesne bakterije presnavljajo določena peroralna zdravila, ki ciljajo na celične receptorje, imenovane GPCRS, zaradi česar so lahko ta pomembna zdravila manj učinkovita.

Zdravila, ki delujejo na GPCR ali receptorje, povezane z G proteini, vključujejo več kot 400 zdravil, ki jih je odobrila ameriška agencija za hrano in zdravila (FDA) za zdravljenje številnih pogostih zdravstvenih stanj, kot so migrene, depresija, sladkorna bolezen tipa 2, rak prostate in drugo.

"Razumevanje, kako zdravila, ki ciljajo na GPCR, vplivajo na mikrobioto človeškega črevesja, je ključnega pomena za napredek pobud za personalizirano medicino," je dejal prvi avtor dr. Qihao Wu, docent na Farmacevtski fakulteti Pitt, ki je ta projekt začel kot podoktorski raziskovalec na univerzi Yale. "Ta raziskava bi lahko pomagala odpreti nove poti za načrtovanje zdravil in terapevtsko optimizacijo, da bi zagotovili boljše in varnejše zdravljenje za vsakega posameznika."

Učinkovitost zdravila se razlikuje od osebe do osebe, nanjo pa vplivajo starost, genetska zasnova, prehrana in drugi dejavniki. Nedavno so raziskovalci ugotovili, da lahko mikrobi v črevesju presnavljajo tudi peroralno zaužita zdravila, pri čemer te spojine razgradijo v različne kemične strukture in potencialno spremenijo njihovo učinkovitost.

Da bi izvedeli več o tem, katere črevesne bakterije presnavljajo katera zdravila, so Wu in ekipa na univerzi Yale, vključno z laboratoriji dr. Jasona Crawforda, dr. Noaha Palma in dr. Andrewa Goodmana. Začeli so z izgradnjo sintetične mikrobne skupnosti, sestavljene iz 30 običajnih sevov bakterij, ki jih najdemo v človeškem črevesju. Dodali so 127 zdravil, ki ciljajo na GPCR, posamezno v epruvete, ki vsebujejo bakterije. Nato so izmerili, ali so bila ta zdravila kemično preoblikovana in, če so, katere spojine so nastale.

Poskus je pokazal, da je mešanica bakterij presnovila 30 od 127 testiranih zdravil, od katerih jih je bilo 12 močno presnovljenih, kar pomeni, da so bile koncentracije prvotnega zdravila močno zmanjšane, ker so se pretvorile v druge spojine.

Nato so raziskovalci pregledali visoko metabolizirano zdravilo, imenovano ilooperidon, ki se pogosto uporablja za zdravljenje shizofrenije in bipolarne motnje I. Zlasti bakterijski sevMorganella morganii,Inaktiviran ilooperidon s transformacijo vrste različnih spojin, tako v laboratoriju kot pri miših.

Na splošno rezultati kažejo, da bi lahko specifične črevesne bakterije zmanjšale učinkovitost zdravil, ki ciljajo na GPCR, tako da bi jih pretvorili v druge spojine.

Toda Wu je opozoril, da je potrebnih več raziskav za razumevanje morebitnih učinkov na ljudi in da bolniki ne smejo prenehati jemati ali spremeniti svojih zdravil, ne da bi se posvetovali s svojim ponudnikom.

Čeprav se je študija osredotočila na podskupino zdravil GPCR, WU pravi, da bi lahko pristope uporabili širše za peroralno dane kemikalije.

Druga možna uporaba tega cevovoda je preučevanje interakcij med črevesnimi bakterijami in spojinami v hrani. Identificirali smo na primer nekaj fitokemičnih sil v koruzi, ki lahko vplivajo na delovanje črevesne pregrade. Zanimivo je, da smo opazili, da bi nas črevesni mikrobiom potencialno lahko zaščitil pred temi fitokemičnimi živili tako, da jih razstrupi. “

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

Naslednji cilj laboratorija WU je dešifrirati presnovno pot, na kateri temeljijo te biotransformacije, kar bi lahko potencialno identificiralo strategije za izboljšanje terapevtske učinkovitosti in izboljšanje varnosti hrane in zdravil.

Dodatni avtorji študije so bili dr. Deguang Song, Yanyu Zhao, dr. Andrew Verdigaal, dr. Tayah Turocy in dr. Brianna Duncan-Lowey, vsi z univerze Yale.

To raziskavo je primarno podprl Nacionalni inštitut za splošne medicinske vede (1RM1GM141649). Podprl ga je tudi nacionalni inštitut za zdravje (DP2DK125119 in R01AT010014).

Viri: