Bacteriile intestinale pot reduce eficiența unor medicamente uzuale

Un nou studiu publicat în Nature Chemistry de cercetătorii de la University of Pittsburgh și Yale University aduce în atenție un mecanism important prin care bacteriile intestinale pot influența eficacitatea tratamentelor orale. Cercetarea arată că microorganismele din intestin pot metaboliza o serie de medicamente care vizează receptorii cuplați cu proteine G (GPCR), reducând astfel concentrația activă a acestor medicamente și, implicit, eficiența tratamentelor.
Medicamentele care acționează asupra receptorilor GPCR sunt utilizate pe scară largă pentru tratarea unor afecțiuni comune, precum migrena, depresia, diabetul zaharat de tip 2 sau anumite tipuri de cancer. Este vorba de peste 400 de medicamente aprobate de Administrația pentru Alimente și Medicamente din Statele Unite (FDA).

Eficiența unui medicament variază considerabil de la persoană la persoană, fiind influențată de factori precum vârsta, bagajul genetic, dieta sau stilul de viață. În ultimii ani, s-a adăugat o nouă variabilă în această ecuație: microbiomul intestinal. Cercetările recente arată că bacteriile din tractul digestiv au capacitatea de a metaboliza medicamentele administrate pe cale orală, modificând structura chimică a acestora și, implicit, efectele terapeutice.

Aceste descoperiri deschid noi perspective în ceea ce privește medicina personalizată și necesitatea de a înțelege mai bine interacțiunile complexe dintre bacteriile intestinale și tratamentele medicamentoase.

Despre studiu

Pentru a investiga modul în care bacteriile intestinale metabolizează medicamentele care vizează receptorii GPCR, cercetătorii au construit un model experimental avansat folosind o comunitate sintetică alcătuită din 30 de tulpini bacteriene comune în intestinul uman. Fiecărui grup bacterian i-au fost adăugate, pe rând, 127 de medicamente cu acțiune asupra receptorilor GPCR.

Ulterior, cercetătorii au analizat dacă și cum au fost transformate chimic aceste medicamente. Rezultatele au fost revelatoare: bacteriile au metabolizat 30 dintre cele 127 de medicamente testate, dintre care 12 au fost metabolizate intensiv, ceea ce înseamnă că substanța activă a fost semnificativ depletată, fiind transformată în alte compuși.

Un exemplu notabil este medicamentul iloperidonă, utilizat în tratamentul schizofreniei și al tulburării bipolare de tip I. S-a observat că o bacterie intestinală specifică, Morganella morganii, a inactivat iloperidona prin transformări biochimice complexe, atât în cadrul experimentelor in vitro, cât și în modelele animale.

Astfel, studiul evidențiază cum anumite bacterii din microbiom pot reduce semnificativ eficacitatea unor terapii frecvent utilizate, punând în lumină importanța luării în calcul a influenței microbiotei în strategiile de tratament.

Rezultate

• 30 din 127 de medicamente GPCR au fost metabolizate de bacteriile intestinale, cu 12 dintre ele suferind o degradare intensă.
• Morganella morganii s-a dovedit a fi o bacterie-cheie în inactivarea iloperidonei, generând compuși noi care reduc activitatea farmacologică a medicamentului.
• Transformările chimice au inclus modificări structurale neconvenționale, precum integrarea de sisteme triciclice derivate din aminoacizi sau grupări de tip tiofen, demonstrate la iloperidonă.
• Efectele metabolizării bacteriene au fost observate nu doar la nivelul comunității bacteriene mixte, ci și la nivelul unor tulpini individuale, ceea ce sugerează atât mecanisme specifice de specie, cât și procese colaborative între bacterii.

Este important de subliniat că aceste modificări pot varia semnificativ între indivizi, în funcție de compoziția specifică a microbiomului intestinal.

Implicații clinice și pentru sănătatea publică

Aceste constatări au implicații majore pentru practica medicală și dezvoltarea de noi medicamente. Metabolizarea bacteriană a medicamentelor poate contribui la variațiile în răspunsul la tratament observate între pacienți și poate duce la eșec terapeutic în unele cazuri.

Mai mult decât atât, studiul sugerează că strategii viitoare de optimizare a tratamentului ar putea include:

• Selectarea compușilor medicamentoși rezistenți la metabolizarea bacteriană;
• Adaptarea dozelor sau a formelor farmaceutice în funcție de profilul microbiomului pacientului;
• Dezvoltarea de terapii adjuvante care să moduleze microbiota intestinală pentru a spori eficiența medicamentelor.

Autorii au subliniat că modelul experimental dezvoltat pentru acest studiu poate fi extins pentru a analiza nu doar medicamentele, ci și interacțiunile dintre bacteriile intestinale și componentele dietetice, inclusiv fitonutrienții din alimente precum porumbul.

Concluzii

Cercetarea realizată de echipele de la University of Pittsburgh și Yale University evidențiază rolul esențial pe care microbiomul intestinal îl joacă în metabolizarea medicamentelor orale, în special a celor care vizează receptorii GPCR. Deși studiul a fost realizat în laborator și pe modele animale, rezultatele indică o posibilitate reală ca eficiența tratamentelor la oameni să fie afectată de activitatea bacteriilor intestinale.

În viitor, echipa de cercetare intenționează să decodeze în detaliu căile metabolice implicate în aceste transformări pentru a identifica soluții de îmbunătățire a eficacității terapeutice și de creștere a siguranței alimentare și medicamentoase.

Pacienții sunt sfătuiți să nu își modifice tratamentele fără consult medical, însă aceste descoperiri marchează un pas important către personalizarea terapiilor și integrarea profilului microbiomului în deciziile clinice.