Las bacterias de nuestro intestino influyen en la efectividad de los medicamentos

 

Durante décadas, los médicos han comprendido que los microbios en el intestino humano pueden influir en cómo funcionan ciertos medicamentos en el cuerpo, ya sea por activación o inactivación de compuestos específicos, sin embargo aún desconocemos cómo funciona este proceso. Científicos de Harvard están empezando a dar las respuestas y sus resultados los publicaron en la prestigiosa revista Science.

Eggerthella lenta

En el artículo no solo identificaron un par de genes que parecen ser responsables de permitir que una cepa específica de bacterias pueda descomponer un fármaco ampliamente prescrito para enfermedades cardíacas en un compuesto inactivo, sino también descubren la manera en que la bacteria inactiva la droga.

Mucho conocemos del impacto que tienen los microbios en el intestino y cómo influyen en la digestión de nuestra dieta, pero también sabemos que hay más de 40 diferentes medicamentos que pueden ser influenciados por los microbios del intestino. Lo que es realmente interesante es que aunque esto se conoce desde hace décadas, todavía no se entiende muy bien los microorganismos que están involucrados los microbios o cómo podrían alterar la eficacia de estos medicamentos.

Para responder a estas preguntas los colegas decidieron centrarse en la digoxina, uno de los glucósidos cardíacos más antiguos conocidos. El medicamento se prescribe típicamente para el tratamiento de la insuficiencia cardiaca y arritmia cardiaca.

Este fármaco es de los pocos que en los libros de farmacología, se dice que es inactivado por los microbios del intestino, y desde la década de 1980 se ha relacionado a una especie bacteriana única, Eggerthella lenta como la responsable. Sin embargo, los investigadores en este estudio intentaron infructuosamente de demostrar que el análisis de muestras bacterianas del intestino de una persona se podría utilizar para predecir si el medicamento podría ser inactivado.

Hasta cierto punto, la investigación se estancó allí por un número de años, y los resultados de este nuevo trabajo ayudan a explicar por qué. En un principio, se esperaba que bastaría con simplemente medir la cantidad de la bacteria E. lenta en el intestino de una persona y predecir si el fármaco se inactivaría o no, pero es mucho más complicado que eso.

A partir de las muestras de laboratorio cultivadas de E. Lenta, algunas se cultivaron tanto en presencia como ausencia de digoxina, para ver si ciertos genes fueron activados por la presencia de la droga. Lograron identificar dos genes que se expresan en niveles muy bajos en la ausencia de la droga, pero cuando se agrega el fármaco a los cultivos culturas aumentaban significativamente. Esto fue alentador ya que ambos genes expresaban enzimas tipo citocromos, que muy probablemente podrían ser capaz de convertir la digoxina a su forma inactiva.

Aunque advirtió que se necesitan más pruebas genéticas antes de que los resultados son definitivos, los autores dijeron que otros experimentos apoyan estos resultados iniciales.

Los investigadores encontraron una sola cepa de E. Lenta como la única que contenía los dos genes que habían identificado anteriormente y eran capaz de inactivar digoxina. En pruebas usando muestras humanas, las comunidades bacterianas que fueron capaces de inactivar la droga también mostraron altos niveles de estos genes

Con estos experimentos los autores fueron capaces de confirmar que simplemente buscar la presencia de la bacteria E. lenta no es suficiente para predecir que las comunidades microbianas inactivan digoxina. Es necesario probar la abundancia de los genes identificados para poder predecir con mayor  fiabilidad si una comunidad microbiana determinada puede metabolizar e inactivar la droga.

Además de ser capaz de predecir si una comunidad microbiana podría inactivar la droga, los científicos identificaron una posible manera de detener el proceso. Para esto hicieron uso de una información previa de que la bacteria E. lenta crece en el aminoácido arginina y que a medida que se le proporciona más y más arginina, se inhibe la inactivación de la digoxina.

Las pruebas realizadas con ratones mostraron que los animales alimentados con una dieta alta en proteína, y de ese modo arginina, tenían niveles más altos de la droga en la sangre que los ratones alimentados con una dieta de con cero proteínas.

Esta podría ser una manera de ajustar el metabolismo de los fármacos en el intestino por el microbioma o conjunto de microorganismos que habitan nuestro cuerpo. Estos hallazgos realmente recalcan la necesidad de ver si somos capaces de predecir o prevenir la inactivación microbiana de drogas en pacientes cardíacos. Si tiene éxito, podría servir  algún día para recomendar una dieta específica, o para coadministrar el fármaco con un inhibidor como la arginina, asegurando una dosis más fiable.

 

Referencia

H. J. Haiser, D. B. Gootenberg, K. Chatman, G. Sirasani, E. P. Balskus, P. J. Turnbaugh. Predicting and Manipulating Cardiac Drug Inactivation by the Human Gut Bacterium Eggerthella lenta. Science, 2013; 341 (6143): 295 DOI: 10.1126/science.1235872

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Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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Francisco P. Chávez Ph.D
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