Бактерии кишечника снижают эффективность распространенных лекарств

Исследование, проведенное учеными из Университета Питтсбурга и Йельского университета и опубликованное в журнале Nature Chemistry, показывает, что распространенные бактерии кишечника способны метаболизировать (расщеплять) некоторые пероральные препараты, что потенциально снижает их терапевтическую эффективность. В центре внимания оказались лекарства, воздействующие на клеточные рецепторы, известные как G-белковые рецепторы (GPCR).
Бактерии кишечника снижают эффективность распространенных лекарств
Изображение носит иллюстративный характер

Рецепторы GPCR являются мишенью для очень большого числа широко используемых медикаментов. По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), более 400 одобренных препаратов нацелены именно на эти рецепторы. С их помощью лечат такие разнообразные состояния, как мигрени, депрессия, диабет 2 типа и рак простаты.

Давно известно, что эффективность лекарств может значительно варьироваться от человека к человеку. На это влияют возраст, генетические особенности, диета и другие факторы. Относительно недавним открытием стало то, что микроорганизмы, населяющие кишечник (микробиом), также играют существенную роль, метаболизируя перорально принимаемые препараты. Бактерии расщепляют лекарства, изменяя их химическую структуру, что может привести к изменению их действенности.

Чтобы выяснить, какие именно кишечные бактерии метаболизируют конкретные лекарства, исследовательская группа в Йельском университете, включавшая Цихао Ву (Qihao Wu), Джейсона Кроуфорда (Jason Crawford), Ноа Палма (Noah Palm) и Эндрю Гудмана (Andrew Goodman), разработала специальную лабораторную методику для быстрого тестирования. Ученые создали синтетическое микробное сообщество, состоящее из 30 распространенных штаммов бактерий, обычно встречающихся в кишечнике человека.

В ходе эксперимента исследователи добавляли по одному 127 различных препаратов, нацеленных на GPCR, в пробирки с созданным бактериальным сообществом. Затем они измеряли, подверглись ли лекарства химическим преобразованиям, и идентифицировали образующиеся в результате соединения.

Результаты показали, что созданная бактериальная смесь метаболизировала 30 из 127 протестированных препаратов. Причем 12 из этих 30 лекарств подверглись интенсивному метаболизму, что означало значительное снижение их исходной концентрации из-за превращения в другие химические соединения. Ярким примером стал илоперидон, используемый для лечения шизофрении и биполярного расстройства I типа. Было обнаружено, что один бактериальный штамм, Morganella morganii, инактивирует илоперидон, трансформируя его в другие вещества. Этот эффект наблюдался как в лабораторных условиях, так и в экспериментах на мышах.

Понимание того, как препараты, нацеленные на GPCR, взаимодействуют с микробиотой кишечника, имеет решающее значение для развития персонализированной медицины. Цихао Ву, первый автор исследования, ныне доцент Фармацевтической школы Питтсбургского университета (начавший эту работу будучи постдокторантом в Йельском университете), подчеркивает: «Это может открыть новые пути для разработки лекарств и оптимизации терапии». Цель состоит в том, чтобы сделать лечение более эффективным и безопасным для каждого конкретного пациента.

Несмотря на полученные данные, Цихао Ву предостерегает, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять влияние этих процессов на людей. Пациентам ни в коем случае не следует прекращать прием или изменять дозировку назначенных лекарств без консультации со своим лечащим врачом.

Хотя данное исследование было сосредоточено на подмножестве препаратов, нацеленных на GPCR, разработанный подход может быть применен к любым химическим веществам, принимаемым перорально. По словам Ву, это открывает возможности для изучения взаимодействий между кишечными бактериями и компонентами пищи. Например, были идентифицированы фитохимические вещества в кукурузе, потенциально влияющие на функцию кишечного барьера, и есть предположения, что микробиом может обеспечивать защиту, обезвреживая эти соединения.

Следующим шагом для лаборатории Ву в Питтсбургском университете станет расшифровка метаболических путей, лежащих в основе этих биотрансформаций лекарств и других соединений. Ожидается, что эти исследования помогут определить стратегии для повышения терапевтической эффективности и безопасности как лекарств, так и пищевых продуктов.


Новое на сайте

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка