Um novo estudo descobriu que medicamentos comuns podem se acumular nas bactérias intestinais, alterando a função bacteriana e reduzindo potencialmente a eficácia da droga. Essas interações – vistas para uma variedade de medicamentos, como para depressão, diabetes e asma – podem ajudar os pesquisadores a entender melhor as diferenças individuais na eficácia e efeitos colaterais dos medicamentos, de acordo com o estudo publicado na Nature.
Sabe-se que as bactérias podem modificar quimicamente alguns medicamentos, processo conhecido como biotransformação. Este estudo, liderado por pesquisadores da Unidade de Toxicologia do Medical Research Council (MRC) da Universidade de Cambridge e do European Molecular Biology Laboratory (EMBL) na Alemanha, é o primeiro a mostrar que certas espécies de bactérias intestinais acumulam medicamentos humanos, alterando os tipos de bactérias e sua atividade.
Isso pode alterar a eficácia do medicamento tanto diretamente, pois o acúmulo pode reduzir a disponibilidade do medicamento para o corpo, quanto indiretamente, pois a função e a composição bacteriana alteradas podem estar associadas a efeitos colaterais.
O intestino humano contém naturalmente comunidades de centenas de espécies diferentes de bactérias, que são importantes para a saúde e as doenças, chamadas de microbioma intestinal. A composição das espécies bacterianas varia significativamente entre as pessoas e já foi demonstrado que está associada a uma ampla gama de condições, incluindo obesidade, resposta imunológica e saúde mental.
No estudo, os pesquisadores avaliaram a bioacumulação de drogas terapêuticas por bactérias intestinais humanas.
Eles abordam como as bactérias no intestino podem modular a disponibilidade e eficácia de drogas terapêuticas. No entanto, o mapeamento sistemático das interações entre fármacos e bactérias só começou recentemente e o principal mecanismo subjacente proposto é a transformação química de fármacos por microrganismos (biotransformação).
Para o estudo, investigou-se a depleção de 15 drogas estruturalmente diversas por 25 cepas representativas de bactérias intestinais. Isso revelou 70 interações bactérias-drogas, 29 das quais não haviam sido relatadas antes, até onde se sabe.
Mais da metade das novas interações podem ser atribuídas à bioacumulação; ou seja, bactérias que armazenam o medicamento intracelularmente sem modificá-lo quimicamente e, na maioria dos casos, sem que o crescimento da bactéria seja afetado.
Como um caso em questão, estudou-se a base molecular da bioacumulação do antidepressivo duloxetina amplamente utilizado, usando química Click, perfil de proteoma térmico e metabolômica.
Descobriu-se que a duloxetina se liga a várias enzimas metabólicas e altera a secreção de metabólitos das respectivas bactérias. Quando testado em uma comunidade microbiana definida de acumuladores e não-acumuladores, a duloxetina alterou significativamente a composição da comunidade por meio da alimentação cruzada metabólica.
Validou-se ainda esses resultados em um modelo animal, mostrando que as bactérias bioacumuladoras atenuam a resposta comportamental de Caenorhabditis elegans à duloxetina.
Juntos, os resultados mostram que a bioacumulação por bactérias intestinais pode ser um mecanismo comum que altera a disponibilidade de medicamentos e o metabolismo bacteriano, com implicações na composição da microbiota, farmacocinética, efeitos colaterais e respostas aos medicamentos, provavelmente de maneira individual.
O Dr. Kiran Patil, da Universidade de Cambridge, que co-liderou o estudo, disse: “Foi surpreendente que a maioria das novas interações que vimos entre bactérias e medicamentos fossem os medicamentos se acumulando nas bactérias, porque até agora, a biotransformação era considerada a principal forma pela qual as bactérias afetam a disponibilidade de medicamentos”.
“Essas provavelmente serão diferenças muito pessoais entre os indivíduos, dependendo da composição de sua microbiota intestinal. Vimos diferenças até mesmo entre diferentes cepas da mesma espécie de bactéria.”
“Os próximos passos para nós serão levar adiante essa pesquisa molecular básica e investigar como as bactérias intestinais de um indivíduo se relacionam com as diferentes respostas individuais a medicamentos como antidepressivos – diferenças na resposta, na dose do medicamento necessária e efeitos colaterais, como ganho de peso. Se pudermos caracterizar como as pessoas respondem, dependendo da composição de seu microbioma, os tratamentos com medicamentos podem ser individualizados.”
Fonte:
Nature, publicação em 08 de setembro de 2021.
EurekAlert!, notícia publicada em 08 de setembro de 2021.
