Биологи LLNL обнаружили, что манипулирование микробиомом кишечника с помощью антибиотиков изменяет усвоение и эффективность ацетаминофена.
Эффективность медикаментозного лечения может широко варьироваться между людьми, что может привести к снижению эффективности или усилению побочных реакций. Большая часть вариаций может быть связана с генетикой, но факторы окружающей среды, такие как статус питания, болезненное состояние и бактериальный состав кишечника, также могут влиять на метаболические характеристики.
В последние годы вклад микробиома кишечника в переработку лекарств был в центре внимания многих исследований, изучающих вариации реакции организма хозяина на лекарство. Микробиота кишечника – это обширное и разнообразное микробное сообщество, обитающее в организме человека, которое эволюционировало вместе со своим хозяином для выполнения множества важных функций через сеть метаболических и сигнальных процессов, связанных с использованием питательных веществ и переработкой чужеродных веществ.
Нарушение микробиоты, вызванное диетическими изменениями, введением антибиотиков или инвазивными патогенами, может нарушить баланс микробиоты и изменить метаболические сети. Эти нарушения могут повлиять на биорасположение некоторых лекарств, что в конечном итоге может привести к побочным реакциям на лекарства. Микробиом кишечника может использовать множество различных механизмов для изменения распределения, эффективности и токсичности лекарств и чужеродных веществ. Они могут включать экспрессию ферментов, которые могут активировать или инактивировать лекарства, прямое связывание лекарств с бактериальным организмом, реактивацию лекарств ферментами, экспрессируемыми микробами, и прямую конкуренцию между хозяином и микробами за метаболизирующие ферменты хозяина. Например, сообщалось о связи между метаболитами, поступающими из кишечника с мочой до приема препарата, и реакцией на обычно используемый анальгетик ацетаминофен.
В новом исследовании команда LLNL определила, как изменения в микробиоме кишечника могут изменить фармакокинетику и биораспределение парацетамола, посмотрев на мышей после лечения антибиотиками ципрофлоксацином, амоксициллином или коктейлем ампициллин / неомицин.
Для определения состава кишечника после введения антибиотиков использовалась система обнаружения микробов Лоуренса Ливермора, разработанная LLNL. Анализ показал, что изменения содержания микробов у животных, получавших антибиотики, были связаны с изменениями биораспределения и метаболизма ацетаминофена.
"Эти результаты предполагают, что воздействие амоксициллина или ампициллина / неомицина может изменить фармакокинетику и метаболизм ацетаминофена, и что эти изменения могут быть связаны с изменениями в составе микробиома кишечника," сказал Майкл Малфатти, биолог LLNL и ведущий автор статьи, опубликованной в Nature Scientific Reports. "Изменения в составе микробиоты кишечника могут нарушить баланс организмов, что может повлиять на биорасположение перорально вводимых лекарств."