پژوهشگران EMBL دریافتند که باکتری‌های موجود در میکروبیوم روده می‌توانند از یکدیگر در برابر داروها محافظت کنند. اما این محافظت در غلظت‌های بالای دارو ناکام می‌ماند. این یافته‌ها می‌توانند به تجویز دقیق‌تر داروها برای کاهش عوارض جانبی، با توجه به تعاملات میکروبی، منجر شوند.
باکتری‌های حساس به دارو در صورت حضور در جوامع میکروبی می‌توانند از مکانیزم‌های محافظتی متقابل بهره ببرند. بسیاری از داروهای انسانی می‌توانند رشد و عملکرد باکتری‌های موجود در میکروبیوم روده را مختل کنند. اما پژوهشگران در EMBL هایدلبرگ دریافتند که این تأثیر زمانی که باکتری‌ها در جوامع میکروبی زندگی می‌کنند، کاهش می‌یابد.
در یک مطالعه بی‌سابقه، پژوهشگران گروه‌های Typas، Bork، Zimmermann و Savitski از EMBL، به همراه چندین فارغ‌التحصیل EMBL، از جمله Kiran Patil (واحد سم‌شناسی MRC کمبریج، انگلستان)، Sarela Garcia-Santamarina (ITQB، پرتغال)، André Mateus (دانشگاه اومئو، سوئد)، و Lisa Maier و Ana Rita Brochado (دانشگاه توبینگن، آلمان)، تعداد زیادی از تعاملات دارو-میکروبیوم را مقایسه کردند. یافته‌های آنها در مجله Cell منتشر شد.
در این مطالعه، تأثیر ۳۰ داروی مختلف بر ۳۲ گونه باکتری متفاوت بررسی شد. این گونه‌ها بر اساس داده‌های جمع‌آوری‌شده از پنج قاره به عنوان نماینده‌ای از میکروبیوم روده انسانی انتخاب شدند.
آنها متوجه شدند که در جوامع میکروبی، باکتری‌های مقاوم به دارو می‌توانند از باکتری‌های حساس محافظت کنند. این رفتار “حفاظت متقابل” به باکتری‌های حساس اجازه می‌دهد تا در حضور داروهایی که به تنهایی آنها را می‌کشتند، به رشد خود ادامه دهند.
مقاومت شگفت‌انگیز جوامع باکتریایی Sarela Garcia-Santamarina، یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه، گفت: “ما انتظار چنین مقاومت زیادی را نداشتیم. دیدن اینکه در نیمی از مواردی که یک گونه باکتری به تنهایی تحت تأثیر دارو قرار می‌گرفت، در جوامع باکتریایی همچنان دست‌نخورده باقی می‌ماند، بسیار شگفت‌انگیز بود.”
محققان سپس به بررسی مکانیزم‌های مولکولی پشت این حفاظت متقابل پرداختند. “باکتری‌ها با جذب یا تجزیه داروها به یکدیگر کمک می‌کنند. این استراتژی‌ها به ترتیب bioaccumulation و biotransformation نام دارند.”
Michael Zimmermann، یکی از همکاران مطالعه، افزود: “این یافته‌ها نشان می‌دهد که باکتری‌های روده توانایی بیشتری در تغییر و انباشت داروهای پزشکی دارند نسبت به آنچه قبلاً تصور می‌شد.”
اما این قدرت جمعی نیز محدود است. محققان دریافتند که در غلظت‌های بالای دارو، جوامع میکروبی از هم فرو می‌پاشند و مکانیزم‌های حفاظت متقابل جای خود را به حساس‌سازی متقابل می‌دهند.
در غلظت‌های بالا، باکتری‌هایی که معمولاً به دارو مقاوم هستند، در حضور جوامع میکروبی حساس می‌شوند – برعکس آنچه در غلظت‌های پایین‌تر رخ می‌دهد.
پژوهشگران امیدوارند که این مطالعه به درک بهتر اثرات داروها بر میکروبیوم روده کمک کند و در آینده بتوان از این دانش برای تجویزهای شخصی‌سازی‌شده و کاهش عوارض جانبی داروها استفاده کرد.
این مطالعه یک قدم مهم در درک چگونگی تاثیر داروها بر میکروبیوم روده است و می‌تواند منجر به بهبود مدل‌هایی برای درک بهتر تعاملات بین باکتری‌ها، داروها و بدن انسان شود.
