Tarmbakterier kan hjälpa till att förklara varför läkemedel inte fungerar för alla
Vissa läkemedel fungerar bra för en person men är ineffektiva för en annan; vissa ger också negativa händelser för vissa individer men inte andra. En studie, som använder mänskliga tarmbakterier och en musmodell, undersöker om våra tarmbakterier kan hjälpa till att förklara varför.
Under många år har forskare vetat att bakterierna i tarmarna spelar en viktig roll i matsmältningen.
När tekniken har utvecklats har det blivit snabbare och lättare att karakterisera vårt mikrobiom och ta en djupare titt på dess roll i hälsa och sjukdom.
Men när mer information kommer fram, blir det komplexa förhållandet mellan människor och våra mikrober alltmer invecklade.
Forskare undersöker nu tarmbakteriens roll i en mängd olika sjukdomar, från Parkinsons sjukdom till ångest till hjärtsjukdom.
En gång en obskyr nisch av medicinsk forskning är tarmbakterierna nu i fokus.
Nu har en ytterligare studie undersökt den potentiella roll som våra tarmbakterier kan spela i läkemedelsmetabolism. När allt kommer omkring, när vi tar droger oralt, är många avsedda att hamna i tarmen.
Läkemedel och våra tarmmikrober
Eftersom mikrobiomet skiljer sig från individ till individ, väcker det frågan hur dessa variationer kan påverka hur vi metaboliserar dessa läkemedel och hur de kommer in i kroppen.
Det är välkänt att droger inte påverkar alla på samma sätt. Hos vissa individer kan ett läkemedel fungera bra; för andra kan det ta längre tid att träda i kraft eller inte fungera alls; hos vissa människor kan ett visst läkemedel ge farliga biverkningar.
Det finns många anledningar till varför människor svarar olika på samma läkemedel, inklusive ålder, kön, genetik och kost. Så, kan bakterierna i tarmen också spela en roll?
Enligt det senaste forskargruppen som undersöker denna fråga innehåller vårt mikrobiom 150 gånger fler gener än vårt eget genom. Dessa mikroskopiska hyresgäster producerar ett brett spektrum av enzymer, varav några kan förändra läkemedel, antingen aktivera dem eller göra dem ineffektiva.
Forskarna bestämde sig för att avslöja mer detaljer om mikrobiomets inflytande på läkemedel. Ledet av Andrew Goodman från Yale University School of Medicine i New Haven, CT, publicerade de nyligen sina resultat i tidskriften Natur.
Gruppen förklarar att tidigare studier har visat hur mikrober kan påverka hur specifika läkemedel fungerar. Till exempel är sulfasalazin, ett läkemedel som används för att behandla ulcerös kolit, beroende av tarmbakterier för att aktivera det.
Omvänt, Eggerthella lenta, en bakterie som finns i tjocktarmen, kan inaktivera hjärtläkemedlet digoxin.
Men även om forskare har beskrivit mikrobiomens inverkan på specifika läkemedel förklarar Goodman och hans kollegor att "de molekylära mekanismerna är i stort sett okända."
Vidare har vetenskapssamhället ännu inte beskrivit den exakta storleken och omfattningen av denna fråga.
Undersöker deras genprodukter och mer
I den senaste studien granskade författarna interaktioner mellan mikrober och läkemedel genom att bedöma hur mänskliga tarmbakterier metaboliserar en rad mediciner. De bestämde sig också för att identifiera mikrobiella genprodukter - främst enzymer - som kan metabolisera läkemedel.
Totalt bedömde de förmågan hos 76 vanliga tarmbakteriestammar att förändra 271 läkemedel. Läkemedlen valdes för att spänna över en mängd olika typer, verkningsmekanismer och kemiska egenskaper.
För att undersöka interaktionen ytterligare använde forskarna gnotobiotiska möss - djur som är fria från mikrober.
De fann att 176 av de 271 läkemedlen (64,9%) kunde metaboliseras av tarmbakterier, vilket minskade läkemedlets koncentration avsevärt. De visade också att varje bakteriestam kunde metabolisera 11–95 typer av läkemedel.
De fann att genom att använda metagenomiska data - summan av generna från en viss population av bakterier - kunde de förklara potentialen hos gruppen eller enskilda bakteriearter att ändra läkemedel.
Forskarna hoppas att denna förståelse framöver kan hjälpa läkare att förutsäga hur individer sannolikt kommer att svara på droger. Författarna skriver:
"Detta kan ge ett sätt att mekaniskt koppla mikrobiominformation till interpersonell variation i läkemedelsmetabolism och toxicitet."
I framtiden kan det vara möjligt att modifiera en persons mikrobiom för att säkerställa att ett läkemedel fungerar effektivt och minskar risken för allvarliga biverkningar. Forskare måste dock utföra mycket mer forskning för att bygga upp en tydligare bild av hur dessa interaktioner fungerar.
För närvarande är vår förståelse för påverkan av tarmbakterier och läkemedelsmetabolism fortfarande i sin linda. Icke desto mindre får resultaten från den här senaste studien att det verkar troligt att våra tarmbakterier har åtminstone ett visst inflytande på de läkemedel vi tar.
