Ученые выяснили как микрофлора кишечника изменяет фармакокинетику леводопы

Врачи из США на примере препарата леводопа впервые описали, как микробиом человека может препятствовать фармакокинетике лекарственного средства. По словам сотрудников Калифорнийского университета в Сан-Франциско, кишечные микробы тоже могут «есть» лекарства, которые принимает человек. И это чревато опасными побочными эффектами. Так, например, в результате этого лекарственное вещество не достигнет своей цели в организме, или же внезапно станет токсичным, или будет менее полезным.

В качестве модели они взяли леводопу, основное средство терапии болезни Паркинсона, которое используется в неврологической практике с конца 1960-х годов. Как известно, этот препарат очень по-разному действует на разных людей. И это связано с индивидуальной ферментативной активностью пациента.

Из-за этой особенности, фармацевтам пришлось разработать новое лекарство, карбидопу, которое снижало нежелательный метаболизм леводопы – при их совместном приеме медикаменты, борющиеся с паркинсонизмом, были более эффективны.

Однако, несмотря на этот «апгрейд», в метаболизме препарата оставалось много необъяснимого, и его эффективность по-прежнему сильно отличалась у разных пациентов. Это представляло собой проблему: в некоторых случаях действие препарата было недостаточным, а в некоторых он вызывал тяжелые побочные эффекты, включая желудочно-кишечные расстройства и нарушения сердечного ритма.

Авторы последнего исследования заподозрили в этом участие микроорганизмов. Известно, что немногие бактериальные ферменты способны осуществить преобразование леводопы в дофамин, хотя достаточно много из них связывается с тирозином, аминокислотой, структурно близкой к леводопе. А одна из молочнокислых бактерий, Lactobacillus brevis, умеет расщеплять как тирозин, так и леводопу.

Используя в качестве эталона проект «Микробиом человека», команда исследовала ДНК бактерий на предмет генов, кодирующий подобный фермент. Некоторые из них соответствовали заданным критериям, но только один вид, Enterococcus faecalis, всегда «съедал» леводопу неизменно, ускользая от воздействия карбидопы. (Авторы предположили, что карбидопа не проникает в бактериальные клетки.)

Исследователям также удалось найти молекулу, ингибирующую нежелательный фермент, не убивая при этом представителей дружественной микрофлоры. Их результаты могут стать хорошим базисом для разработки новых лекарств и содействовать более эффективной терапии паркинсонизма.