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L'étude trouve l'accumulation de médicaments thérapeutiques courants par des bactéries d'intestin

Les traitements classiques peuvent s'accumuler dans des bactéries d'intestin, une étude neuve a trouvé, modifiant le fonctionnement bactérien et potentiellement réduisant l'efficacité du médicament. Ces interactions - vues pour un grand choix de médicaments, tels que la dépression, le diabète, et les médicaments d'asthme - pourraient aider des chercheurs à comprendre mieux des différences individuelles dans l'efficacité et les effets secondaires de médicament, selon l'étude publiée en nature.

On le sait que les bactéries peuvent chimiquement modifier quelques médicaments, un procédé connu sous le nom de biotransformation. Cette étude, aboutie par des chercheurs à partir de l'élément médical de toxicologie (MRC) de Conseil " Recherche " à l'université de Cambridge et du laboratoire de biologie moléculaire européen (EMBL) en Allemagne, est la première pour prouver que certaines espèces de bactéries d'intestin accumulent les médicaments humains, modifiant les types des bactéries et de leur activité.

Ceci pourrait changer l'efficacité du médicament les deux directement, car l'accumulation pourrait ramener la disponibilité du médicament au fuselage, et indirectement, car le fonctionnement et la composition bactériens modifiés pourraient être liés aux effets secondaires.

L'intestin humain contient naturellement des communautés des centaines d'espèces différentes de bactéries, qui sont importantes dans la santé et la maladie, appelées le microbiome d'intestin. La composition de la substance bactérienne varie de manière significative entre les gens et a été précédemment montrée pour être associée à un large éventail de conditions comprenant l'obésité, la réaction immunitaire, et la santé mentale.

Dans cette étude, les chercheurs ont élevé 25 bactéries courantes d'intestin et ont étudié comment ils ont agi l'un sur l'autre avec des 15 médicaments qui sont pris oralement. Les médicaments ont été choisis pour représenter une gamme de différents types de médicaments communs, y compris les traitements antidépresseur, qui sont connus pour affecter des personnes différemment et pour entraîner des effets secondaires tels que des problèmes et le gain de poids d'intestin.

Les chercheurs ont vérifié comment chacun des 15 médicaments a agi l'un sur l'autre avec les tensions bactériennes sélectées - un total de tests de 375 bactérie-médicaments.

Ils ont trouvé que 70 interactions entre les bactéries et les médicaments ont étudié - dont 29 n'avaient pas été précédemment rapportés.

Tandis que la première recherche a montré que les bactéries peuvent chimiquement modifier des médicaments, quand les scientifiques ont étudié ces interactions davantage, ils ont constaté que pour 17 des 29 interactions neuves, le médicament accumulé dans les bactéries sans être modifiée.

M. Kiran Patil, à partir de l'élément de toxicologie de MRC à l'université de Cambridge, que dirigé par Co l'étude, a indiquée : « Il était étonnant que la majorité des interactions neuves que nous avons vues entre les bactéries et les médicaments aient été les médicaments s'accumulant dans les bactéries, parce que jusqu'à présent la biotransformation était vraisemblablement la voie principale que les bactéries affectent la disponibilité des médicaments. »

« Ce seront vraisemblablement des différences très personnelles entre les personnes, selon la composition de leur microbiota d'intestin. Nous avons vu des différences même entre différentes tensions de la même substance des bactéries. »

Exemples des médicaments qu'accumulé dans les bactéries comprenez le duloxetine d'antidépresseur et la rosiglitazone d'antidiabétique. Pour quelques médicaments, tels que le montélukast (un médicament d'asthme) et le roflumilast (pour la bronchopneumopathie chronique obstructive), les deux modifications se sont produites dans différentes bactéries - elles étaient accumulées par quelques espèces de bactéries et modifiées par d'autres.

Ils ont également trouvé que la bioaccumulation des médicaments modifie le métabolisme des bactéries de accumulation. Par exemple, la limite de duloxetine de médicament d'antidépresseur à plusieurs enzymes métaboliques dans les bactéries et modifiées leurs métabolites sécrétées.

Les chercheurs ont élevé une petite communauté de plusieurs substances bactériennes ensemble et ont trouvé que le duloxetine d'antidépresseur a spectaculaire modifié le reste de la substance bactérienne. Le médicament a modifié les molécules produites par les bactéries de médicament-accumulation, sur lesquelles d'autres bactéries alimentent, ainsi les bactéries de utilisation ont élevé beaucoup plus et ont déséquilibré la composition de communauté.

Les chercheurs ont vérifié les effets employant davantage des elegans de C., une vis sans fin de nématode utilisée généralement pour étudier des bactéries d'intestin. Ils ont étudié le duloxetine, qui avait été montré pour s'accumuler dans certaines bactéries mais pas d'autres. Dans les vis sans fin développées avec la substance des bactéries qui avaient été montrées pour accumuler le médicament, le comportement des vis sans fin a été modifié après avoir été exposé au duloxetine, avec les vis sans fin qui ont été développées avec les bactéries qui n'ont pas accumulé le duloxetine.

M. Athanasios Typas, de l'EMBL, que dirigé par Co l'étude, a indiqué : « Seulement maintenant les gens identifient que les médicaments et notre microbiome s'influencent avec une conséquence critique à notre santé. »

M. Peer Bork, d'EMBL et d'un Co-fil de l'étude, a dit : « Ceci nécessite nous pour commencer à traiter le microbiome en tant qu'un de nos organes. »

Les prochaines opérations pour nous seront de prendre vers l'avant cette recherche moléculaire fondamentale et de vérifier comment la relation étroite de bactéries de l'intestin d'une personne avec les différentes réactions différentes aux médicaments tels que des antidépresseurs - différences dedans si vous répondez, la dose de médicament ont eu besoin, et des effets secondaires comme le gain de poids. Si nous pouvons caractériser comment les gens répondent selon la composition de leur microbiome, alors les traitements médicamenteux pourraient être personnalisés. »

M. Kiran Patil, élément de toxicologie de MRC, université de Cambridge

Les chercheurs avertissent que les découvertes d'étude sont seulement sur des bactéries développées dans le laboratoire et plus de recherche est nécessaire pour comprendre comment la bioaccumulation des médicaments par des bactéries d'intestin se manifeste à l'intérieur du corps humain.

L'étude commencée comme projet de collaboration à EMBL Heidelberg et a été conclue dans le groupe de Kiran Patil après son mouvement vers Cambridge. Il chercheurs impliqués des groupes de Typas, de Bork, de Zimmermann, de Hennig, de Schultz, et de Beck de l'EMBL et de l'équipe de Savitski, aussi bien de la génomique, de la protéomique, et des installations de faisceau de Metabolomics à EMBL Heidelberg.

Cette étude a été financée par l'horizon de Commission européenne 2020, MRC et EMBL.

M. Megan Dowie, chef de médicament moléculaire et cellulaire au MRC, a dit : « Cette étude met en valeur l'importance du microbiome dans la distribution, l'efficacité et la sécurité de médicament. Il reste beaucoup qui n'est pas bon compris au sujet du microbiome et il est clair que davantage de travail doive être effectué pour comprendre les aspects moléculaires importants impliqués ici, qui pourraient mener à un choc positif sur la réaction d'une personne à une gamme des médicaments utilisés généralement. »

Source:
Journal reference:

Klünemann, M., et al. (2021) Bioaccumulation of therapeutic drugs by human gut bacteria. Nature. doi.org/10.1038/s41586-021-03891-8.