Medicament pentru Parkinson modifică în rău microbiomul intestinal din cauza deficienței de fier

Un studiu revoluționar realizat de cercetători de la Universitatea din Viena, în colaborare cu universități internaționale, a descoperit că entacapona, un medicament prescris frecvent pentru boala Parkinson, perturbă semnificativ microbiomul intestinal uman prin inducerea unei deficiențe de fier. Publicat în revista Nature Microbiology, acest studiu aduce noi perspective asupra impactului pe care medicamentele destinate tratamentului uman îl au asupra comunităților microbiene esențiale pentru sănătatea noastră.
În timp ce se știe că antibioticele pot afecta puternic microbiomul intestinal, cercetări recente evidențiază că și alte medicamente, în special cele utilizate pentru afecțiuni neurologice, pot influența profund microbii din corp. Până acum, majoritatea studiilor s-au bazat pe analize de cohortă ale pacienților sau pe experimente cu bacterii izolate, care nu reflectă complexitatea reală a microbiomului uman.

Echipa internațională de cercetare a implementat o abordare experimentală inovatoare. Au studiat efectele entacaponei și ale loxapinei (un medicament pentru schizofrenie) asupra probelor fecale prelevate de la donatori umani sănătoși. Prin incubarea acestor probe cu concentrații terapeutice ale medicamentelor și utilizând tehnici avansate precum marcarea cu apă grea și Spectroscopia Raman stimulată (SRS), au analizat impactul asupra comunităților microbiene. Au observat că entacapona inhibă sever multe bacterii din microbiom, în timp ce E. coli se extinde dramatic în prezența acestui medicament.

Observațiile asupra activității microbiene, nu doar asupra abundenței lor, au relevat schimbări subtile, dar semnificative, în microbiomul intestinal - schimbări care ar putea fi neglijate prin metodele tradiționale de măsurare. Cercetătorii au presupus că entacapona interferează cu disponibilitatea fierului în intestin, un element esențial pentru mulți microbi. Experimentele ulterioare au confirmat că adăugarea de fier în probele cu entacaponă a contracarat efectele perturbatoare ale medicamentului asupra microbiomului. E. coli, care a prosperat în aceste condiții, are un sistem de absorbție a fierului foarte eficient, permițându-i să supraviețuiască și să se prolifereze în ciuda deficienței induse de medicament.

Această descoperire dezvăluie un nou mecanism prin care medicamentele pot provoca disbioză intestinală, favorizând microbii potențial patogeni adaptați la condiții de fier limitat. Implicațiile sunt semnificative pentru înțelegerea modului în care și alte medicamente pot afecta microbiomul. Dat fiind că mai multe medicamente, inclusiv entacapona, conțin grupări catecol care leagă metale, acest mecanism ar putea fi mai răspândit decât se credea anterior.

Rezultatele oferă, de asemenea, oportunități pentru reducerea efectelor secundare ale unor astfel de medicamente. Prin asigurarea unei cantități suficiente de fier în intestinul gros, ar putea fi posibilă diminuarea disbiozei și a problemelor gastrointestinale asociate tratamentului cu entacaponă pentru boala Parkinson. Echipa de cercetare explorează acum strategii pentru a livra selectiv fier în intestinul gros, astfel încât să sprijine microbiomul fără a interfera cu absorbția medicamentului în intestinul subțire.

Acest studiu face parte din Clusterul de Excelență finanțat de FWF, „Microbiomes drive Planetary Health”, o inițiativă de cercetare colaborativă care reunește opt instituții de top din Austria.

sursa: Science Daily
foto: Imagistica chimică a microbilor intestinali activi. După o scurtă incubare cu apă grea, mediu de cultură și un medicament, diferite legături chimice (aici C-D și C-H) din proba de scaun sunt prezentate cu galben și verde, raportul lor în galben-violet (stânga). Microbii selectați sunt detectați în aceeași secțiune de imagine cu sonde de oligonucleotide marcate cu fluorescență în cyan (culoarea albastru-verzui). Activitatea microbilor detectați poate fi determinată pe baza cantității de legături C-D. Xiaowei Ge (Boston University)