Il microbioma di una persona può essere considerato come la chiave per determinare se un farmaco funziona o meno per la sua condizione di salute.
C’è sempre più evidenza che il microbioma di una persona, ossia la popolazione di batteri e altri microbi che vivono nel loro corpo, può essere considerato come la chiave per determinare se un farmaco funziona o meno per la sua condizione.
I microbi possono metabolizzare i farmaci in composti nocivi
I ricercatori ora hanno la prova che le persone sane metabolizzano alcuni farmaci in modi diversi a seconda del loro microbioma.
I batteri che vivono nel corpo umano mangiano qualsiasi sostanza nutritiva che va nella loro strada, sia che si tratti di alimenti che provengono dalla dieta dell’ospite sia di un farmaco che la persona sta assumendo. Questa flessibilità alimentare potrebbe però diventare problematica se i microbi metabolizzano un farmaco in composti inutili o tossici.
Studi precedenti: il farmaco si può trasformare in modo negativo
Il biologo computazionale Leah Guthrie al College of Medicine di Albert Einstein a New York ha discusso i dati relativi all’irinotecan, un agente chemioterapico usato in particolare per il trattamento del carcinoma del colon-retto avanzato che si può somministrare da solo o in associazione con altri farmaci antitumorali.
Precedenti ricerche sui topi hanno dimostrato che gli enzimi batterici chiamati β-glucuronidasi possono modificare la struttura chimica dell’irinotecan e di altri farmaci. Normalmente, il fegato disintossica questi trattamenti aggiungendo un gruppo chimico chiamato “glucuronidate”, ma l’enzima batterico rimuove il gruppo, trasformando il farmaco in un composto tossico.
Lo studio
Per vedere se il microbioma di una persona ha influenzato come hanno metabolizzato i farmaci, Guthrie ed i suoi colleghi hanno raccolto campioni fecali da 20 persone sane. Hanno trattato i campioni con irinotecan e misurato i composti prodotti dai batteri nei campioni in quanto hanno interagito con il farmaco.
I risultati
Il team ha scoperto che 4 dei campioni contenevano elevati livelli della forma tossica di irinotecan, ma non ha trovato differenze significative tra le specie batteriche presenti in uno qualsiasi dei campioni.
La scoperta
Quando i ricercatori hanno analizzato le proteine prodotte nei campioni fecali, hanno scoperto che quelli delle persone con elevati metabolismi batterici contenevano ceppi che hanno prodotto più β-glucuronidasi. Queste persone hanno anche aumentato i livelli di proteine che trasportano lo zucchero nelle cellule, il che suggerisce che avrebbero più probabilità di assorbire il composto tossico e di sviluppare problemi gastrointestinali come la diarrea.
Le considerazioni: l’importanza degli enzimi dell’intestino
È un bel passo verso la comprensione dell’interazione degli enzimi intestinali-batterici con i farmaci, afferma Matthew Redinbo, un biologo strutturale presso l’Università della Carolina del Nord a Chapel Hill che studia anche irinotecan. “La nostra più grande intuizione è guardare gli enzimi dell’intestino e pensare a loro allo stesso modo dell’uomo”, dice.
Redinbo inoltre afferma che il fegato lavora molti dei farmaci somministrati ai pazienti che utilizzano il gruppo chimico rimosso dalle β-glucuronidasi batteriche: ciò suggerisce che gli effetti del microbioma potrebbero essere molto allargati.
Ci sono ancora molte domande senza risposta
I ricercatori hanno individuato decine di esempi di batteri intestinali che sembrano modificare farmaci terapeutici, tra cui alcuni che trattano la malattia e l’ansia di Parkinson, afferma Emily Balskus, un biochimico presso la Harvard University di Cambridge, Massachusetts. Afferma inoltre che le interferenze batteriche potrebbero anche contribuire a spiegare perché i modelli animali, contenendo microbi diversi degli esseri umani, non sempre prevedono la tossicità dei farmaci nell’uomo.
Le conclusioni
Se i microbiomi intestinali sembrano problematici, i medici potranno prescrivere un inibitore dell’enzima o una dieta che fornisca ai batteri una fonte alimentare alternativa. Gli studi che utilizzano un intervento dietetico nei topi hanno infatti dimostrato un certo successo nel prevenire i batteri dell’intestino che degradano un farmaco del cuore chiamato digossina.
Nel futuro
Redinbo vuole provare la tecnica sulle persone. Sarà necessario ancora molto tempo prima di conoscere in modo sufficiente le interazioni batteriche e farmacologiche affinché i medici siano in grado di prescrivere tali terapie di routine. “È sorprendentemente complesso”, conclude Redinbo.