Darmmicroben zijn cruciaal voor onze gezondheid. Ze helpen bij de vertering van voedsel en de opname van voedingsstoffen. Maar ze kunnen ook interageren met medicijnen die we nemen. Onderzoekers hebben nu ontdekt dat medicijnen zich kunnen ophopen in darmbacteriën, wat de werkzaamheid van het medicijn, de bacteriële functie en het microbioom kan beïnvloeden. Dit werk, waarbij verschillende medicijnen zijn beoordeeld die worden gebruikt om veel voorkomende aandoeningen zoals astma, depressie en diabetes te behandelen, kan wetenschappers helpen meer te weten te komen over bijwerkingen en waarom medicijnen bij verschillende mensen verschillende effecten kunnen hebben. De bevindingen zijn gepubliceerd in Nature.
Hoewel wetenschappers wisten dat bacteriën sommige medicijnen kunnen veranderen in een fenomeen dat bekend staat als biotransformatie, suggereert dit onderzoek dat bacteriën de effectiviteit van medicijnen op belangrijke manieren kunnen beïnvloeden, omdat ze zich kunnen ophopen in het microbioom waar ze niet nuttig zijn, of bacteriën ertoe kunnen brengen andere moleculen te produceren dan ze normaal zouden doen.
"Dit pleit ervoor dat we het microbioom gaan behandelen als een van onze organen," stelt medeauteur van de studie Dr. Peer Bork van het Europees Laboratorium voor Moleculaire Biologie (EMBL) voor.
Hoewel er honderden of zelfs duizenden verschillende bacteriestammen in het menselijk maagdarmkanaal voorkomen, concentreerde dit werk zich op 25 veel voorkomende darmbacteriën en hun interacties met vijftien geneesmiddelen. Er werd een reeks geneesmiddelen geselecteerd, waaronder antidepressiva, die in verband worden gebracht met gewichtstoename en die een grote verscheidenheid aan effecten op patiënten kunnen hebben. Dit werk bracht 70 interacties aan het licht, waarvan er 29 nog niet eerder bekend waren. Bij zeventien van die 29 interacties bouwde het geneesmiddel zich op in de bacterie, maar werd het niet gewijzigd.
De onderzoekers waren verrast, omdat men dacht dat biotransformatie de voornaamste manier was waarop bacteriën de beschikbaarheid van medicijnen veranderden, zei co-lead auteur van de studie Dr. Kiran Patil, van de MRC Toxicology Unit aan de Universiteit van Cambridge.
"Dit zullen waarschijnlijk zeer persoonlijke verschillen zijn tussen individuen, afhankelijk van de samenstelling van hun darmmicrobiota. We zagen zelfs verschillen tussen verschillende stammen van dezelfde bacteriesoort," voegde Patil eraan toe.
Het antidepressivum duloxetine en het anti-diabeticum rosiglitazone stapelden zich op in bacteriën. Andere geneesmiddelen, zoals het astmamedicijn montelukast en het geneesmiddel tegen chronische obstructieve longaandoeningen roflumilast, werden door verschillende bacteriën op verschillende manieren beïnvloed: door sommige werden ze gewijzigd, in andere stapelden ze zich op.
In een klein model van een microbioom, waarin een paar soorten bacteriën samen werden gekweekt, ontdekten de onderzoekers dat het antidepressivum duloxetine het evenwicht van de microben veranderde. Dat antidepressivum kan zich binden aan verschillende stofwisselingsenzymen in bacteriën, dus wanneer het zich ophoopt in de microben, veranderen de moleculen die gewoonlijk door de bacteriën worden aangemaakt. Andere microben voeden zich met die moleculen, zodat de bacteriegemeenschap als geheel verandert.
Toen de wetenschappers bacteriën die aan duloxetine waren blootgesteld aan een nematode wormmodel gaven, veranderde het microbioom van de wormen, evenals hun gedrag, in vergelijking met wormen die geen aan duloxetine blootgestelde microben kregen.
Omdat deze studie een microbioommodel gebruikte, zal meer onderzoek nodig zijn om deze bevindingen bij mensen te bevestigen, erkenden de onderzoekers. Het lijkt echter duidelijk dat er meer aandacht moet worden besteed aan microbioom-geneesmiddel interacties.