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Medicamentos comuns se acumulam nas bactérias intestinais, o que pode reduzir a eficácia do medicamento e alterar o microbioma intestinal

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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, diabetes1 e asma2 – podem ajudar os pesquisadores a entender melhor as diferenças individuais na eficácia e efeitos colaterais3 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 colaterais3.

O intestino humano contém naturalmente comunidades de centenas de espécies diferentes de bactérias, que são importantes para a saúde4 e as doenças, chamadas de microbioma5 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 obesidade6, resposta imunológica e saúde4 mental.

Saiba mais sobre "Microbioma5 intestinal humano", "O que são bactérias", "Bactérias do bem" e "Informações importantes sobre medicamentos".

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 depleção7 de 15 drogas estruturalmente diversas por 25 cepas8 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 bactéria9 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 metabólitos10 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 metabolismo11 bacteriano, com implicações na composição da microbiota12, farmacocinética, efeitos colaterais3 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 microbiota12 intestinal. Vimos diferenças até mesmo entre diferentes cepas8 da mesma espécie de bactéria9.”

“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 colaterais3, como ganho de peso. Se pudermos caracterizar como as pessoas respondem, dependendo da composição de seu microbioma5, os tratamentos com medicamentos podem ser individualizados.”

Leia sobre "A resistência aos antibióticos e as superbactérias", "Os perigos da automedicação13", "Disbiose intestinal14" e "Probióticos15 e Prebióticos".

 

Fontes:
Nature, publicação em 08 de setembro de 2021.
EurekAlert!, notícia publicada em 08 de setembro de 2021.

 

NEWS.MED.BR, 2021. Medicamentos comuns se acumulam nas bactérias intestinais, o que pode reduzir a eficácia do medicamento e alterar o microbioma intestinal. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1401275/medicamentos-comuns-se-acumulam-nas-bacterias-intestinais-o-que-pode-reduzir-a-eficacia-do-medicamento-e-alterar-o-microbioma-intestinal.htm>. Acesso em: 24 out. 2021.

Complementos

1 Diabetes: Nome que designa um grupo de doenças caracterizadas por diurese excessiva. A mais frequente é o Diabetes mellitus, ainda que existam outras variantes (Diabetes insipidus) de doença nas quais o transtorno primário é a incapacidade dos rins de concentrar a urina.
2 Asma: Doença das vias aéreas inferiores (brônquios), caracterizada por uma diminuição aguda do calibre bronquial em resposta a um estímulo ambiental. Isto produz obstrução e dificuldade respiratória que pode ser revertida de forma espontânea ou com tratamento médico.
3 Efeitos colaterais: 1. Ação não esperada de um medicamento. Ou seja, significa a ação sobre alguma parte do organismo diferente daquela que precisa ser tratada pelo medicamento. 2. Possível reação que pode ocorrer durante o uso do medicamento, podendo ser benéfica ou maléfica.
4 Saúde: 1. Estado de equilíbrio dinâmico entre o organismo e o seu ambiente, o qual mantém as características estruturais e funcionais do organismo dentro dos limites normais para sua forma de vida e para a sua fase do ciclo vital. 2. Estado de boa disposição física e psíquica; bem-estar. 3. Brinde, saudação que se faz bebendo à saúde de alguém. 4. Força física; robustez, vigor, energia.
5 Microbioma: Comunidade ecológica de microrganismos comensais, simbióticos e patogênicos que compartilham nosso espaço corporal. Microbioma humano é o conjunto de microrganismos que reside no corpo do Homo sapiens, mantendo uma relação simbiótica com o hospedeiro. O conceito vai além do termo microbiota, incluindo também a relação entre as células microbianas e as células e sistemas humanos, por meio de seus genomas, transcriptomas, proteomas e metabolomas.
6 Obesidade: Condição em que há acúmulo de gorduras no organismo além do normal, mais severo que o sobrepeso. O índice de massa corporal é igual ou maior que 30.
7 Depleção: 1. Em patologia, significa perda de elementos fundamentais do organismo, especialmente água, sangue e eletrólitos (sobretudo sódio e potássio). 2. Em medicina, é o ato ou processo de extração de um fluido (por exxemplo, sangue) 3. Estado ou condição de esgotamento provocado por excessiva perda de sangue. 4. Na eletrônica, em um material semicondutor, medição da densidade de portadores de carga abaixo do seu nível e do nível de dopagem em uma temperatura específica.
8 Cepas: Cepa ou estirpe é um termo da biologia e da genética que se refere a um grupo de descendentes com um ancestral comum que compartilham semelhanças morfológicas e/ou fisiológicas.
9 Bactéria: Organismo unicelular, capaz de auto-reproduzir-se. Existem diferentes tipos de bactérias, classificadas segundo suas características de crescimento (aeróbicas ou anaeróbicas, etc.), sua capacidade de absorver corantes especiais (Gram positivas, Gram negativas), segundo sua forma (bacilos, cocos, espiroquetas, etc.). Algumas produzem infecções no ser humano, que podem ser bastante graves.
10 Metabólitos: Qualquer composto intermediário das reações enzimáticas do metabolismo.
11 Metabolismo: É o conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dos organismos vivos. São essas reações que permitem a uma célula ou um sistema transformar os alimentos em energia, que será ultilizada pelas células para que as mesmas se multipliquem, cresçam e movimentem-se. O metabolismo divide-se em duas etapas: catabolismo e anabolismo.
12 Microbiota: Em ecologia, chama-se microbiota ao conjunto dos microrganismos que habitam um ecossistema, principalmente bactérias, protozoários e outros microrganismos que têm funções importantes na decomposição da matéria orgânica e, portanto, na reciclagem dos nutrientes. Fazem parte da microbiota humana uma quantidade enorme de bactérias que vivem em harmonia no organismo e auxiliam a ação do sistema imunológico e a nutrição, por exemplo.
13 Automedicação: Automedicação é a prática de tomar remédios sem a prescrição, orientação e supervisão médicas.
14 Disbiose intestinal: Definida como o desequilíbrio da flora intestinal, entre os microrganismos benéficos e patogênicos, que resulta em uma situação desfavorável à saúde do indivíduo.
15 Probióticos: Suplemento alimentar, rico em micro-organismos vivos, que afeta de forma benéfica seu consumidor, através da melhoria do balanço microbiano intestinal.
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