Bactérias intestinais podem acumular drogas, o que pode alterar sua eficácia


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close-up das mãos de uma pessoa escolhendo drogas de uma caixa
Uma nova pesquisa examina a resposta das bactérias intestinais aos medicamentos comuns. Willie B. Thomas / Getty Images
  • Um estudo de laboratório que aparece em Natureza descobriram que as bactérias intestinais podem acumular medicamentos comuns, o que pode alterar a função e a atividade bacteriana e diminuir a eficácia dos medicamentos.
  • O significado clínico destes resultados é desconhecido.
  • Os pesquisadores precisam realizar estudos em humanos para avaliar e categorizar as respostas aos medicamentos com base na composição do microbioma intestinal para potencialmente individualizar e otimizar a terapia medicamentosa.

O microbioma humano consiste em 100 trilhões de bactérias, vírus e fungos que residem predominantemente no intestino humano. O microbioma desempenha um papel vital no:

  • desenvolvimento de imunidade
  • proteção contra microorganismos prejudiciais
  • produção de ácidos graxos de cadeia curta, que são uma fonte de energia
  • síntese de vitaminas

  • armazenamento de gordura
  • regulação do sistema nervoso central

As bactérias intestinais produzem aproximadamente 95% da serotonina do corpo. A serotonina é um neurotransmissor no cérebro que regula o humor e o funcionamento gastrointestinal (GI).

Fatores ambientais podem induzir alterações no microbioma em resposta à dieta, antibióticos ou doenças. Drogas não antibióticas também podem alterar a composição e função do microbioma intestinal.

Além disso, o microbioma intestinal pode afetar a resposta de uma pessoa a um medicamento. As bactérias intestinais podem alterar a atividade do medicamento no corpo, a toxicidade ou a biodisponibilidade, que é a extensão e a taxa com que o medicamento entra na corrente sanguínea.

Pesquisas preliminares em ratos sugerem que alguns antidepressivos, como a duloxetina, que tratam a depressão e a ansiedade aumentando os níveis de serotonina e norepinefrina em humanos, também pode alterar o microbioma intestinal. Os cientistas ainda não entendem o efeito que a duloxetina tem no microbioma humano.

Isso inspirou um estudo, liderado por pesquisadores do Medical Research Council (MRC) Toxicology Unit da University of Cambridge, no Reino Unido, e do European Molecular Biology Laboratory, na Alemanha, para examinar o mecanismo subjacente por trás das interações entre bactérias intestinais e drogas.

Os cientistas cultivaram 25 cepas de bactérias intestinais comuns com um total de 15 drogas, servindo três drogas como o grupo de controle, e estudaram suas interações em 375 grupos diferentes de bactérias-drogas emparelhados. Os pesquisadores identificaram 29 interações até então desconhecidas envolvendo 18 espécies de bactérias e sete drogas.

Novo mecanismo descoberto

Das 29 novas interações droga-bactéria, 17 resultaram do armazenamento do medicamento pela bactéria, que os cientistas chamam de bioacumulação, e 12 da modificação do medicamento pela bactéria, ou biotransformação.

Os pesquisadores confirmaram ainda a bioacumulação de duloxetina em quatro cepas de bactérias intestinais, usando ressonância magnética nuclear e cromatografia líquida com espectrometria de massa.

Dr. Kiran Patil, autor colaborador e investigador da Unidade de Toxicologia MRC, elaborou em uma entrevista com Notícias Médicas Hoje: “A importância de [the] relação entre medicamentos e bactérias intestinais foi reconhecida anteriormente, mas os mecanismos moleculares não eram totalmente conhecidos. Muito do foco estava em saber se a molécula do medicamento é quimicamente modificada – um processo chamado biotransformação ”.

Dr. Patil acrescentou:

“Descobrimos que algumas das drogas comumente usadas, incluindo [the] o antidepressivo duloxetina, são bioacumulados pelas bactérias intestinais sem modificação química. A escolha da duloxetina foi devido ao seu uso extensivo, ligações previamente conhecidas com efeitos colaterais relacionados ao trato gastrointestinal, como ganho de peso, e devido à variabilidade na resposta entre os indivíduos ”.

Os autores do estudo descobriram que a duloxetina se liga a enzimas metabólicas nas bactérias, alterando seus metabólitos. Os pesquisadores cultivaram cinco espécies de bactérias intestinais com duloxetina para avaliar se essas mudanças metabólicas associadas à bioacumulação poderiam causar mudanças na composição das bactérias intestinais da comunidade.

Eles observaram que a duloxetina alterou drasticamente a composição da comunidade bacteriana por meio dos metabólitos produzidos pela bactéria que acumulava duloxetina. Outras bactérias se alimentam desses metabólitos, causando mudanças adicionais na comunidade de bactérias intestinais.

Os pesquisadores então examinaram o efeito das bactérias que acumulavam duloxetina em comparação com aquelas que não o faziam. Caenorhabditis elegans, um verme nematóide usado para estudar bactérias intestinais. Eles descobriram que as bactérias que acumulavam duloxetina mudavam o comportamento dos vermes, em comparação com as bactérias que não se acumulavam.

Dr. Patil comentou sobre as interações inesperadas entre bactérias e drogas que se acumulam nas bactérias, “Isso não apenas reduziu a disponibilidade da droga, mas também a droga acumulada [changed] metabolismo bacteriano e as moléculas que eles [secreted]. ”

Dr. Patil acrescentou: “Isso tem um efeito indireto sobre outras bactérias na comunidade. Nosso estudo, portanto, revela uma nova dimensão nas interações microbioma-fármaco. ”

Necessidade de estudos humanos

Quando questionado sobre os pontos fortes e as limitações do estudo, Dr. Patil explicou: “O maior ponto forte são as percepções moleculares profundas que poderíamos obter usando técnicas de ponta [… to uncover] dimensão até então oculta das interações droga-bactéria. Para obter esses insights moleculares, tivemos que limitar o estudo a condições controladas de laboratório e, portanto, ainda não podemos dizer muito sobre [the] relevância clínica de nossos achados. ”

Dr. Andrew Goodman, CNH Long Professor de patogênese microbiana e diretor do Microbial Sciences Institute da Yale School of Medicine, disse no National Institute of General Medical Sciences Biomedical Beat Blog:

“Estamos interessados ​​nas consequências dessas interações hospedeiro-microbioma, especificamente no contexto de medicamentos […] para entender como a variação no microbioma afeta a forma como as pessoas respondem aos medicamentos, e pensamos que o progresso nesta área possibilitaria muitos novos benefícios para a saúde. ”

“Por exemplo, poderíamos escolher medicamentos com base na composição do microbioma de uma pessoa e talvez até mesmo alterar seu microbioma para que se tornassem um candidato melhor para um medicamento”.

Os pesquisadores precisam realizar mais estudos para avaliar o efeito do microbioma intestinal na resposta ao medicamento e os efeitos colaterais em humanos para que esses resultados tenham um impacto clínico.


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