Ar žarnyno mikrobiomas gali turėti įtakos ligų gydymo sėkmei?
Kiekviena vartojamų vaistų tabletė veikia daugiau nei manome: be poveikio ligai, simptomams, ji keičia ir žarnyno mikrobiomą. Trilijonai mikroorganizmų ir jų genų, sudarančių žarnyno mikrobimą, daro įtaką tam, kaip apdorojamos įvairios maistinės medžiagos, įkaitant ir vaistus. Šis metabolizmas gali skirtis tarp pacientų ir lemti vaistų veiksmingumą, toksiškumą.
Panagrinėsime šią temą, skirdami dėmesį naujausiems atradimams ir galimam jų poveikiui gydant pacientus, kuriant naujus vaistus.
Žarnyno mikrobiomas ir vaistų metabolizmas
Trilijonai mikroorganizmų, gyvenančių žmogaus žarnyne, turi daug daugiau genų nei šeimininko genomas. Daugelis iš šių genų koduoja fermentus, kurie žarnyno mikrobams leidžia atlikti įvairias chemines reakcijas, praplečiant žmogaus organizmo medžiagų apykaitos galimybes.
Kiekvieno žmogaus mikrobiomo sudėtis yra skirtinga ir unikali. Lygai taip pat skiriasi ir jo medžiagų apykaitos galimybės. Išskirtinis žarnyno mikrobų metabolizmo bruožas yra jo kintamumas. Kiekvieno žmogaus unikali mikroorganizmų sistema skirtingai apdoroja maistines medžiagas, vaistus. Šie individualus santykiai paaiškina ir tai, kodėl gydymas sukelia nevienodą atsaką. Taigi žarnyno mikrobų metabolizmas gali turėti įvairias pasekmes vaistų veikimui, veiksmingumui ir toksiškumui.
Paslėptas Parkinsono ligai skirtų vaistų poveikis
Parkinsono ligai gydyti skirta veiklioji medžiaga entakaponas ne tik padeda pacientams, bet ir keičia jų žarnyno mikrobiomą. Tyrėjai atskleidė nenumatytą entakapono poveikį žarnyno bakterijų kolonijoms, kuris gerokai platesnis nei žinomas neurologinis poveikis. Tai gali pakeisti supratimą apie vaistų ir mikrobiomų sąveiką.
Entakaponas seniai laikomas būtina pagalba pacientams, kovojantiems su Parkinsono liga. Vaistui keliaujant per virškinamąjį traktą, jis stebėtinai efektyviai prisijungia geležį. Geležies, maistinės medžiagos reikalingos tiek žmonėms, tiek mikrobams, staiga pradeda trūkti. Šis badas paveikia mikrobiomą: vienos bakterijos nyksta, kitos – veši.
Žurnale „Nature Microbiology“ publikuotame tyrime skelbiama, kad geležies deficito sąlygomis klesti tokios bakterijos kaip Escherichia coli, o kitų rūšių, tokių kaip Bacteroides uniformis ir Clostridium sensu stricto skaičius mažėja. Šis subtilus, tačiau reikšmingas mikrobų pusiausvyros pokytis gali padėti paaiškinti, kodėl pacientai skirtingai reaguoja į gydymą entakaponu. Pagrindinių bakterijų rūšių, kurių daugelis atlieka lemiamą vaidmenį metabolizuojant vaistus ir reguliuojant imuninę funkciją, buvimas ar nebuvimas gali nulemti, ar vaistas pasiekia numatytą poveikį, ar prisideda prie nepageidaujamo šalutinio poveikio.
Paslėpta rizika: entakaponas didina atsparių mikrobų skaičių
Turbūt netikėčiausias ir nerimą keliantis šio tyrimo atradimas – atsparių antibiotikams ir virulentiškų (virulentiškumas – patogeniškumo laipsnis, patogeno gebėjimo sukelti ligą stiprumas) bakterijų padermių nustatymas. Entakapono sukeltas geležies badas, regis, yra palankesnis mikrobams, turintiems genetinę adaptaciją, kuri leidžia jiems išgyventi tokiomis sudėtingomis sąlygomis. Tarp jų yra bakterijų, turinčių su atsparumu antimikrobiniams vaistams (antibiotikams) susijusius genus. Tai didina tikimybę, kad entakapono vartojimas ilgą laiką gali padidinti atsparių vaistams infekcijų riziką. Šis atradimas yra ypač reikšmingas atsižvelgiant į augančią pasaulinę atsparumo antimikrobiniams vaistams problemą.
Jei entakaponas netiesiogiai skatina aplinką, kurioje klesti atsparios bakterijos, tai kelia naują iššūkį gydant sergančiuosius Parkinsono liga. Galbūt gydytojai turėtų patikrinti mikrobiomo sudėtį prieš skirdami entakaponą? Galbūt papildomos priemonės, pavyzdžiui, tikslinis geležies preparatų skyrimas, galėtų sušvelninti šį poveikį? Vis šie klausimai reikalauja papildomų tyrimų.
Holistinis požiūris į ligų gydymą
Sudėtingas vaistų ir mikrobiomo sąveikos procesas dar tik pradedamas suprasti, tačiau minėtas tyrimas rodo, kad gydant Parkinsono ligą būtinas holistinis požiūris. Viena perspektyvių ir gydymą papildančių galimybių – geležies preparatų vartojimas tam tikru laiku. Kadangi geriamoji geležis gali sumažinti entakapono pasisavinimą, papildų vartojimas skirtingu nei vaistu metu galėtų atkurti mikrobų pusiausvyrą netrukdant vaistų veiksmingumui. Ateityje galima tikėtis, kad gydymo metodai galėtų būti tobulinami, atsižvelgiant į unikalią paciento mikrobiomo sudėtį. Jei paciento organizme būtų nustatyti tam tikri mikrobų profiliai, didinantys disbiozės riziką, gydytojai galėtų koreguoti vaistų dozes arba apsvarstyti alternatyvius gydymo būdus.
Šis tyrimas – svarbus priminimas, kad joks vaistas neveikia izoliuotai. Be tikslinio poveikio, kurio norima pasiekti gydant ligą, vaistai keičia mikrobiomo ekosistemą.
Ateities perspektyva
Apibendrinant galima teigti, kad per pastarąjį dešimtmetį gerokai išaugo supratimas apie vaistų metabolizmo mechanizmus ir jų pasekmes vaistų veiksmingumui. Kadangi ir toliau atrandame ryšius tarp žarnyno mikrobiotos, sveikatos ir ligų baigčių, galima tikėtis, kad ateityje kiekvienas mūsų bus gydomas atsižvelgiant į mikrobiomo sudėties ir terapinio atsako rezultatus. Suprasdami, kaip konkrečius terapinius vaistus metabolizuoja žarnyno mikrobai, gydytojai galėtų naudoti mikrobiomo sekoskaitos duomenis arba diagnostinių mikrobiotos tyrimų rezultatus, spręsdami, ar skirti, kaip skirti konkrečius vaistus.
Taigi per pastarąjį dešimtmetį tampame liudininkai didelių proveržių, padedančių suprasti mechanizmus, kuriais grindžiamas žarnyno mikrobų metabolizmas, ir jo įtaka vaistų veiksmingumui. Tolesni tyrimai šioje srityje paskatins personalizuotos medicinos ir vaistų kūrimo pažangą.
