众所周知，肠道微生物组在调节治疗药物的可用性和功效方面发挥着作用。然而，系统地绘制细菌与药物相互作用的工作还处于起步阶段。现在，新的研究表明，常见的药物可能会在肠道细菌中积聚，改变细菌的功能，并可能降低药物的有效性。这些相互作用——以多种药物为例，例如抑郁症、糖尿病和哮喘药物——可以帮助研究人员更好地了解药物有效性和副作用的个体差异。
这项工作发表在《自然》杂志上，论文为“人类肠道细菌对治疗药物的生物累积”。”
这项研究首次表明某些种类的肠道细菌会积累人类药物，从而改变细菌的类型及其活性。这可能会直接改变药物的有效性，因为积累可能会减少药物对身体的可用性，也可能会间接改变药物的功效和成分，因为细菌功能和组成的改变可能与副作用有关。
研究人员培养了25种常见肠道细菌，并研究了它们如何与15种口服药物相互作用。这些药物被选择来代表一系列不同类型的常见药物。研究人员测试了15种药物中的每一种如何与选定的细菌菌株相互作用——总共进行了375项细菌药物测试。他们发现了细菌和所研究药物之间的70种相互作用，其中29种以前从未报道过。
虽然早期研究表明细菌可以对药物进行化学修饰(这一过程称为生物转化)，但当科学家进一步研究这些相互作用时，他们发现，在29种新相互作用中，有17种药物在细菌内积累而没有被修饰。
“令人惊讶的是，我们看到的细菌和药物之间的大多数新相互作用都是药物在细菌中积累，因为到目前为止，生物转化被认为是细菌影响药物可用性的主要方式，”KiranR.Patil博士是德国海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL)的组长。“这些可能是个体之间非常个体化的差异，具体取决于肠道微生物群的组成。我们甚至看到同一物种细菌的不同菌株之间也存在差异。”
在细菌中积累的药物的例子包括抗抑郁药度洛西汀和抗糖尿病药罗格列酮。对于某些药物，例如孟鲁司特(一种哮喘药物)和罗氟司特(用于治疗慢性阻塞性肺病)，这两种变化发生在不同的细菌中——它们由某些细菌种类积累并被其他细菌修饰。
他们还发现药物的生物蓄积会改变蓄积细菌的新陈代谢。例如，抗抑郁药度洛西汀与细菌内的几种代谢酶结合并改变其分泌的代谢物。
研究人员培养了一个由多种细菌组成的小群落，发现抗抑郁药度洛西汀极大地改变了细菌种类的平衡。该药物改变了药物积累细菌产生的分子，而其他细菌则以这些分子为食，因此消耗的细菌生长得更多，并使群落组成失衡。
当线虫与已被证明能积累度洛西汀的细菌一起生长时，与与不积累度洛西汀的细菌一起生长的线虫相比，接触药物后线虫的行为发生了改变。
“我们的下一步将是推进这项基础分子研究，并调查个体的肠道细菌如何与抗抑郁药等药物的不同个体反应联系起来——您是否反应、所需药物剂量以及体重增加等副作用的差异”，帕蒂尔指出。“如果我们能够根据微生物组的组成来描述人们如何做出反应，那么药物治疗就可以实现个体化。”
研究人员警告说，这项研究结果仅针对实验室中生长的细菌，需要更多的研究来了解肠道细菌对药物的生物累积在人体内的表现。
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