Мы знаем, что наш многообразный кишечный микробиом помогает нам переваривать пищу. Например, актуальная для здоровья клетчатка, которой в день нужно съедать 30 г, без участия кишечных бактерий не переварится совсем. Но оказывается, кишечные микробы могут подпитываться не только нашей пищей. Они способны поглощать лекарства, которые мы принимаем, прежде чем у препаратов появится шанс достичь своей цели. А кое-что из медикаментов наши дружественные симбионты могут даже превращать в токсичные вещества. Как они это делают, выяснял MedAboutMe.
Триллионы голодных бактерий
Крошечные кишечные бактерии крайне важны для способности использовать все виды питательных веществ, которые иначе были бы недоступны нашим системам. Это взаимовыгодное сосуществование формировалось в течение тысячелетий, чтобы прийти к здоровому балансу. И чем больше мы узнаем о микробиоме, тем яснее становится, что он важен для нашего общего здоровья.
Но, видимо, на появление медикаментов природа не рассчитывала.
Триллионы кишечных бактерий, с которыми мы в основном вполне мирно сосуществуем, иногда могут работать и против нас. И речь не только о болезнях или различных дисбактериозах.
Исследователи из Гарвардского университета обнаружили, что некоторые кишечные бактерии могут расщеплять лекарства, подобные тем, которые используются для лечения сердечной недостаточности и болезни Паркинсона, делая их неэффективными или даже токсичными.
Их открытие может однажды помочь разработать препараты, которые блокируют или обходят попытки кишечника поглощать действующие вещества до того, как они достигнут своей цели.
Пристальное внимание к бактериям началось с открытия одного вида, которому для выживания крайне важно наличие ГАМК, гамма-аминомасляной кислоты в среде. Человеку она тоже нужна – это главный тормозной нейромедиатор центральной нервной системы.
Уже известно, что кишечная микробиота может управлять нашим пищевым поведением и вкусовыми пристрастиями и влиять на поведение. Но к счастью, именно эта поедающая ГАМК бактерия не особенно стремится заселять кишечник, и ее используют, чтобы выявить другие виды – те, что способны синтезировать ГАМК в нашем организме.
Но другие маленькие представители микрофлоры кишечника оказались более непредсказуемыми.
Бактерии, поедающие лекарства
Каждый год мы тратим огромные суммы на лекарства. Любое лекарство, принимаемое перорально, в форме таблетки, капсулы или жидкости, должно пройти через желудочно-кишечный тракт. Для этого часть из препаратов покрывают специальной оболочкой, нерастворимой под влиянием желудочного сока.
Мы знаем, какие таблетки можно разламывать, а что надо глотать целиком, какие сложности переживают пробиотики, проходя через кислую среду. И до недавнего момента считалось, что, если основной агрессивный барьер – желудок – лекарственным средством пройден, то дальше действующее вещество имеет все возможности всасываться в кровоток. Ну или действовать местно – кто для чего предназначен.
Лекарства, в сущности, не эффективны на 100 процентов, и то, насколько хорошо они действуют, варьируется от человека к человеку в зависимости от почти бесконечного множества факторов, включая другие принимаемые препараты, состояние здоровья, массу тела и многое другое.
Однако по мере того, как мы узнаем больше о триллионах других форм жизни, а именно о бактериях, которые живут в кишечнике, ученые начинают понимать, что эти бактерии действуют, разрушая другие вещества, которые наше тело иначе не могло бы получить, включая клетчатку и – увы – некоторые лекарства.
Майни Рекдал, ведущий автор исследования, говорит: «Кишечные бактерии также оказались способны преобразовывать потребляемые человеком лекарства, и это может стать причиной массы нежелательных эффектов. Причем не только воспрепятствовать усвоению медикамента, но и, вероятно, сделать его токсичным для макроорганизма, для носителя микробиоты».
Кто съел всю L-дофу?
В новой работе эксперты обратили внимание на леводопу (L-дофа), основной препарат в терапии болезни Паркинсона, и выяснили, какие же виды бактерий занимаются поеданием или изменением лекарства, и как их заставить перестать мешать лечению пациентов.
При болезни Паркинсона поражаются нервные клетки головного мозга, секретирующие дофамин. Прием леводопы – способ доставить дофамин в нужные отделы, чтобы сгладить симптомы заболевания. Но до клеток мозга доходит не более 5% действующего вещества.
Новая научная работа добавляет забот. Как выясняется, из-за кишечных бактерий этот препарат не только становится менее эффективным у пациентов с определенными особенностями состава микрофлоры кишечника. Если трансформация леводопы в дофамин происходит не в тканях мозга, то получающееся соединение способно негативно влиять на пациента, вызывая серьезные побочные действия, от тяжелых расстройств пищеварения до нарушений ритма сердцебиения.
Подозрения, что все это – проделки наших бактерий, появилось после клинических испытаний о том, как прием антибиотиков улучшает реакцию пациента на леводопу. И версия оправдалась: как выяснилось, есть немало разновидностей, способных метаболизировать данное соединение. Но только один штамм — Enterococcus faecalis — каждый раз съедал всю леводопу без остатка.
Lactobacillus brevis, распространенная бактерия, способная потреблять как тирозин, так и леводопу, содержится в молочных продуктах, соленых огурцах и многих пребиотиках.
К счастью, та же команда ученых нашла молекулу, способную ингибировать фермент, ответственный за взаимодействие бактерии и данного лекарства. Причем не уничтожая саму бактерию, как антибиотики – все же микрофлора кишечника нам больше друг, чем враг.
Устроив попутно «голодные игры в пробирке», ученые подвергли подопытную группу микробов новым испытаниям, закармливая дофамином, чтобы выяснить, кто в итоге останется в живых.
В гонках на выживание вперед вырвалась Eggerthella lenta. Этот штамм потребляет дофамин, а побочно синтезирует мета-тирамин. Это сложная реакция, которую на сегодня люди не способны воспроизвести даже в химических лабораториях!
И мета-тирамин тоже может стать причиной появления некоторых побочных действий леводопы, так что нужно больше исследований. Нужно также понять, как у бактерий получается адаптироваться и использовать дофамин, который связан с деятельностью не кишечника, а мозга. На что еще способны наши маленькие соседи? И как это все влияет на человека?
Пока что у нас больше вопросов, чем ответов. Но уже нет сомнений, что для понимания многих сложностей с лечением болезней нельзя игнорировать сосуществование с таким могущественным соседом, как наша собственная микробиота.
