Los medicamentos comunes pueden acumularse en las bacterias intestinales lo que puede alterar la función bacteriana y reducir su efectividad, tal y como revela un nuevo estudio. Estas interacciones –observadas en una variedad de medicamentos, como aquellos para tratar la depresión, la diabetes o el asma- podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor las diferencias individuales en la eficacia y los efectos secundarios, según el estudio publicado en la revista ‘Nature’.
Las bacterias pueden modificar químicamente algunos fármacos, lo que se conoce como biotransformación. Este estudio, dirigido por investigadores de la Unidad de Toxicología del Consejo de Investigación Médica de la Universidad de Cambridge y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Alemania, es el primero en mostrar que ciertas especies de bacterias intestinales acumulan fármacos lo que altera los tipos de bacterias, así como su actividad.
Esto podría cambiar la eficacia del fármaco tanto directamente, ya que la acumulación podría reducir la disponibilidad del fármaco para el cuerpo, como indirectamente, ya que la función y composición bacteriana alterada podría estar relacionada con efectos secundarios.
El intestino humano contiene de forma natural comunidades de cientos de especies diferentes de bacterias llamadas microbioma intestinal. La composición de las especies bacterianas varía significativamente entre las personas y anteriormente se ha demostrado que está asociada con una amplia gama de afecciones, incluida la obesidad, la respuesta inmunitaria y la salud mental.
En el estudio, los investigadores cultivaron 25 bacterias intestinales comunes y estudiaron cómo interactuaban con 15 medicamentos que se toman por vía oral. Los medicamentos se eligieron para representar una variedad de diferentes tipos de medicamentos comunes, incluidos los medicamentos antidepresivos, que se sabe que afectan a las personas de manera diferente y causan efectos secundarios como problemas intestinales y aumento de peso.
Los investigadores encontraron 70 interacciones entre las bacterias y los medicamentos estudiados, de los cuales 29 no se habían informado previamente
En concreto, los investigadores probaron cómo cada uno de los 15 medicamentos interactuaba con las cepas bacterianas seleccionadas y encontraron 70 interacciones entre las bacterias y los medicamentos estudiados, de los cuales 29 no se habían informado previamente.
Si bien investigaciones anteriores han demostrado que las bacterias pueden modificar químicamente los medicamentos, cuando los científicos estudiaron más estas interacciones, encontraron que para 17 de las 29 interacciones nuevas, el medicamento se acumulaba dentro de las bacterias sin modificarse.
En este punto, el doctor Kiran Patil, de la Unidad de Toxicología del MRC de la Universidad de Cambridge, quien codirigió el estudio, ha declarado que “fue sorprendente que la mayoría de las nuevas interacciones que vimos entre bacterias y medicamentos fueran los medicamentos que se acumulan en las bacterias, porque hasta ahora se pensaba que la biotransformación era la principal forma en que las bacterias afectan la disponibilidad de medicamentos”.
"Es probable que estas sean diferencias muy personales entre individuos, dependiendo de la composición de su microbiota intestinal. Vimos diferencias incluso entre diferentes cepas de la misma especie de bacterias", ha añadido. Entre los ejemplos de fármacos que se acumularon en las bacterias están el antidepresivo duloxetina y el antidiabético rosiglitazona. En el caso de algunos fármacos como el montelukast (un medicamento para el asma) y el roflumilast (para la enfermedad pulmonar obstructiva crónica), ambos cambios se produjeron en diferentes bacterias: fueron acumulados por algunas especies de bacterias y modificados por otras.
LA BIOACUMULACIÓN DE FÁRMACOS ALTERA EL METABOLISMO DE LAS BACTERIAS
También descubrieron que la bioacumulación de fármacos altera el metabolismo de las bacterias acumuladas. Por ejemplo, el fármaco antidepresivo duloxetina se unió a varias enzimas metabólicas dentro de las bacterias y alteró sus metabolitos secretados.
El fármaco antidepresivo duloxetina se unió a varias enzimas metabólicas dentro de las bacterias y alteró sus metabolitos secretados
Los investigadores cultivaron juntos una pequeña comunidad de varias especies bacterianas y descubrieron que el antidepresivo duloxetina alteraba drásticamente el equilibrio de las especies bacterianas. El fármaco alteró las moléculas producidas por las bacterias que acumulan el fármaco, de las que se alimentan otras bacterias, por lo que las bacterias consumidoras crecieron mucho más y desequilibraron la composición de la comunidad.
Asimismo, probaron los efectos con ‘C. elegans’, un gusano nematodo que se utiliza habitualmente para estudiar las bacterias intestinales. Estudiaron la duloxetina, que había demostrado acumularse en ciertas bacterias pero no en otras. En los gusanos cultivados con las especies de bacterias que habían demostrado acumular el fármaco, el comportamiento de los gusanos se alteró tras ser expuesto a la duloxetina, en comparación con los gusanos cultivados con bacterias que no acumulaban duloxetina.
El doctor Athanasios Typas, del EMBL, que codirigió el estudio, destaca que "sólo ahora se está reconociendo que los fármacos y nuestro microbioma tienen un impacto mutuo con consecuencias críticas para nuestra salud", por lo que el doctor Peer Bork, del EMBL y también codirector del estudio, asegura que "esto exige que empecemos a tratar el microbioma como uno de nuestros órganos".
Finalmente, el doctor Patil adelanta que "los próximos pasos serán avanzar en esta investigación molecular básica e investigar cómo las bacterias intestinales de un individuo se relacionan con las diferentes respuestas individuales a fármacos como los antidepresivos, es decir, las diferencias en la respuesta, la dosis de fármaco necesaria y los efectos secundarios como el aumento de peso. Si podemos caracterizar cómo responden las personas en función de la composición de su microbioma, los tratamientos farmacológicos podrían individualizarse”.
Los investigadores advierten de que los resultados del estudio son sólo sobre bacterias cultivadas en el laboratorio y que se necesita más investigación para entender cómo se manifiesta la bioacumulación de medicamentos por parte de las bacterias intestinales dentro del cuerpo humano.