Почему лекарства по-разному воздействуют на людей: результаты исследования

Согласно завершенному недавно исследованию, результаты которого опубликованы в Nature, обычные лекарства могут накапливаться в кишечных бактериях. При этом изменяется их бактериальная функция и потенциально снижается эффективность препарата.

Взаимодействия, наблюдаемые для различных лекарств – от диабета, астмы и депрессии, могут помочь исследователям лучше понять индивидуальные различия в эффективности и побочных эффектах.

Исследование, проведенное учеными из отдела токсикологии Совета медицинских исследований (MRC) при Кембриджском университете и Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Германии, является первым, в котором показано, что определенные виды кишечных бактерий накапливают человеческие лекарства, изменяя виды бактерий и их активность.

Это может изменить эффективность препарата как напрямую, поскольку накопление может снизить его доступность для организма, так и косвенно, поскольку изменение бактериальной функции и состава может быть связано с побочными эффектами.

Кишечник человека содержит сообщества сотен различных видов бактерий, которые важны для здоровья и болезней, называемых кишечным микробиомом. Состав видов бактерий значительно различается у разных людей, и ранее было показано, что он связан с широким спектром состояний, включая ожирение, иммунный ответ и психическое здоровье.

Подробности исследования

Исследователи вырастили 25 обычных кишечных бактерий и изучили, как они взаимодействуют с пероральными лекарствами. Они были выбраны из ряда различных типов обычных лекарственных средств, в том числе антидепрессантов, которые, как известно, по-разному влияют на людей и вызывают побочные эффекты, такие как проблемы с кишечником и увеличение веса.

Исследователи проверили, как каждый из 15 препаратов взаимодействует с выбранными штаммами бактерий – в общей сложности 375 тестов на бактерии и лекарства.

Они выявили 70 взаимодействий между бактериями и исследуемыми препаратами, о 29 из которых ранее не сообщалось.

В то время как более ранние исследования показали, что бактерии могут химически модифицировать лекарства, при дальнейшем изучении этих взаимодействий ученые обнаружили, что в 17 из 29 новых взаимодействий лекарство накапливается внутри бактерий, не подвергаясь модификации.

Примеры препаратов, которые накапливаются в бактериях, включают антидепрессант дулоксетин и антидиабетический розиглитазон. Для некоторых лекарств, таких как монтелукаст (препарат от астмы) и рофлумиласт (препарат для лечения хронической обструктивной болезни легких), оба изменения произошли у разных бактерий – они накапливались одними видами бактерий и модифицировались другими.

Также было обнаружено, что биоаккумуляция лекарств изменяет метаболизм накапливающихся бактерий. Например, антидепрессант дулоксетин связывается с несколькими метаболическими ферментами внутри бактерий и изменяет их секретируемые метаболиты.

Исследователи вырастили небольшое сообщество из нескольких видов бактерий вместе и обнаружили, что антидепрессант дулоксетин резко изменил баланс видов бактерий. Препарат изменил молекулы, продуцируемые бактериями, накапливающими лекарство, которыми питаются другие бактерии, поэтому бактерии-потребители выросли намного больше и нарушили баланс в составе сообщества.

Значимость работы

По словам одного из руководителей проекта, доктора Афанасиоса Типаса из EMBL, только теперь исследователи осознают, что лекарства и микробиом влияют друг на друга, что имеет критические последствия для здоровья. По мнению со-руководителя исследования Пера Борка, микробиом следует начать рассматривать как один из органов.

Руководитель отдела молекулярной и клеточной медицины MRC доктор Меган Дауи сказала, что эта работа подчеркивает важность микробиома в доставке, эффективности и безопасности лекарств. О микробиоме еще многое неизвестно, и необходимо провести дополнительную работу, чтобы понять важные молекулярные аспекты, которые задействованы и оказывают влияние на реакцию человека на ряд широко используемых лекарств.