Microbiota. Wie Medikamente Darmbakterien beeinflussen

Atlas und ich haben bereits darüber gesprochen, wie die Mikrobiota funktioniert , welche Bakterien im Darm von Russen leben, wie die Mikrobiota die Entwicklung von Krankheiten beeinflusst und wie die Darmgesundheit verbessert werden kann. Wir erhielten viele Fragen zu Antibiotika und beschlossen, separates Material darüber vorzubereiten, wie verschiedene Medikamente die Mikrobiota beeinflussen. Wir sprechen über die beliebtesten.


Illustration von Rentonorama

Antibiotika

Antibiotika - eine Art von Medikamenten, die Bakterien zerstören, ihre Fortpflanzung verringern und sich verbreiten. Sie werden zur Behandlung von bakteriellen Infektionen eingesetzt und nur dann, wenn Sie nicht darauf verzichten können. Je nach Art der Wirkung können Antibiotika in zwei Typen unterteilt werden: bakterizid und bakteriostatisch. Die ersteren töten Mikroorganismen ab und die letzteren verhindern, dass sie sich vermehren.

Bakterizide töten Bakterien auf unterschiedliche Weise ab. Einige hemmen die Zellwandsynthese. Dazu gehören Beta-Lactam (Penicilline, Cephalosporine, Carbapeneme, Monobactame) und Vancomycine. Andere wie Daptomycin, Metronidazol, Fluorchinolone, Nitrofurantoin, Co-Trimaxosol, Telithromycin hemmen die bakteriellen Enzyme und die Proteinproduktion. Aminoglykoside sind normalerweise bakterizid, obwohl sie für bestimmte Stämme als Bakteriostaten wirken können.

Bakteriostatisch hemmen die Produktion von Bakterienprotein, die DNA-Replikation und andere zelluläre Prozesse. Dazu gehören Tetracycline, Sulfonamide, Spectinomycin, Trimethoprim, Chloramphenicol, Makrolide und Lincosamide. Diese Arten von Antibiotika helfen dem menschlichen Immunsystem, mit Entzündungen umzugehen. Hohe Konzentrationen von Bakteriostatika können jedoch als Bakterizide wirken, so dass es keine klare Grenze zwischen den Gruppen gibt.



Auch Antibiotika sind breit gefächert und zielgerichtet. Im ersten Fall treffen sie auf verschiedene Arten von Mikroorganismen, im zweiten Fall nur auf bestimmte Stämme. Wenn nicht bekannt ist, welches Bakterium zur Entwicklung von Symptomen geführt hat, werden in der Regel Breitbandantibiotika eingesetzt.

Aufgrund der Artenvielfalt sind Antibiotika schwer zu untersuchen: Es muss eine randomisierte kontrollierte Studie für jedes Medikament durchgeführt werden, was jedoch unethisch ist. Bei gesunden Menschen wird nach einer solchen Therapie das Gleichgewicht der Bakterien erneut gestört, und Patienten, die anstelle von Medikamenten ein Placebo erhalten, können sich nicht erholen und werden wahrscheinlich Komplikationen durch die Infektion bekommen. Daher haben wir nur Forschung an Mäusen und die Ergebnisse der Untersuchung molekularer Prozesse zwischen Antibiotika und Mikroorganismen.

Eine Studie über Mikrobiota nach Behandlung mit Fluorchinolonen und Beta-Lactamen zeigte, dass beide Arten von Antibiotika die Vielfalt der Mikroorganismen um 25% reduzieren. Darüber hinaus schafft die Behandlung mit Beta-Lactamen Raum für das Wachstum und die Dominanz resistenter Stämme. Ein Breitbandantibiotikum Clindamycin reduziert die Resistenz von Mikrobiota gegen Krankheitserreger, was das Risiko von Gastritis und Durchfall durch Clostridium difficile erhöht.

Eine Studie mit 7 verschiedenen Antibiotika bei Mäusen zeigte, dass Cefoperazon, Metronidazol und Streptomycin mit einem hohen Wachstum des C. difficile-Pathogens assoziiert sind. Und das größte Bakterienwachstum ist mit der Aufnahme von Ampicillin verbunden.

Oft wird ein Komplex aus mehreren Antibiotika zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt. Um die Wirkung der Therapie in diesem Fall zu untersuchen, wählten Forscher der Universität Kopenhagen nach einer 4-tägigen Behandlung mit Meropenem, Gentamicin und Vancomycin 12 Männer aus.



Die Behandlung führte zur fast vollständigen Zerstörung der Mikrobiota. Nach 6 Monaten konnten sich die meisten Arten erholen und zu ihren vorherigen Niveaus zurückkehren. Den Teilnehmern fehlten jedoch noch 9 nützliche Vertreter der Mikrobiota, die sich vor der Behandlung im Darm befanden.

Antibiotika wirken unterschiedlich auf die Mikrobiota, je nachdem, wie sie in den Körper gelangen. Die orale Verabreichung von Antibiotika stimuliert die Entwicklung von Resistenzen viel mehr als die Einführung des Arzneimittels in eine Vene.

Das Ansprechen von Mikrobiota auf eine Antibiotikabehandlung hängt auch von individuellen Merkmalen wie Alter, Lebensstil und der Zusammensetzung der Bakterien im Darm ab. Beispielsweise führt ihre Anwendung bei Neugeborenen und Säuglingen zu einer beeinträchtigten Entwicklung einer vielfältigen und ausgewogenen Mikrobiota. Antibiotika schwächen auch die Mikrobiota in der Gebärmutter, wenn eine schwangere Frau sich einer Therapie unterzieht.

Die Forscher sind zu dem Schluss gekommen, dass Antibiotika wie die Chemotherapie zur Krebsbehandlung individuell ausgewählt werden sollten. Es werden bereits Algorithmen entwickelt, die anhand von Mikrobiota-Mustern vorhersagen können, wie Bakterien auf eine Antibiotikabehandlung reagieren. Probiotische Bakterien werden verwendet, um den Darm nach der Therapie wiederherzustellen.

Schmerzmittel

Nichtsteroidale Antiphlogistika (NSAIDs) oder einfach Schmerzmittel werden verwendet, um Schmerzen zu lindern, Entzündungen zu reduzieren und die Temperatur zu senken. Schmerzmittel hemmen die Produktion von Prostaglandinen - Mediatoren, die eine Entzündungsreaktion im Körper auslösen. Es gibt zwei Arten solcher Medikamente: selektive und nicht selektive.

Nicht selektiv hemmen die Wirkung beider Enzyme, die Protaglandine produzieren - COX-1 und COX-2. Selektiv nur COX-2 unterdrücken und das Risiko für Thrombose und Herzinfarkt erhöhen. Aufgrund des hohen Komplikationsrisikos werden heute hauptsächlich nichtselektive NSAIDs eingesetzt. Dazu gehören Ibuprofen, Aspirin, Naproxen, Diclofenac, Mefenaminsäure und Indomethacin. Trotz ähnlicher Eigenschaften ist Paracetamol kein NSAID.

Eine Untersuchung von Mikrobiota-Proben von 155 Erwachsenen, die in den letzten 30 Tagen mindestens einmal Schmerzmittel eingenommen haben, hat gezeigt, dass sich die Art des Arzneimittels und nicht die Menge eher ändert. Ketoprofen, Naproxen und Ketorolac sind im Magen-Darm-Trakt aggressiver als Ibuprofen und Celecosib.

Darüber hinaus war die Zusammensetzung der Mikrobiota unterschiedlich, wenn NSAIDs zusammen mit anderen Arzneimitteln verwendet wurden, beispielsweise Antidepressiva, Abführmittel und Protonenpumpenhemmer.

Eine kürzlich durchgeführte Mausstudie ergab , dass das analgetische Schmerzmittel den Verlauf einer C. difficile-Infektion verschlimmert. Wissenschaftler schlagen vor, dass Ibuprofen und Aspirin auf die gleiche Weise wirken, da diese Medikamente einen ähnlichen Wirkmechanismus haben. Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um dies herauszufinden.

Derzeit wird an der Beziehung zwischen Aspirin und dem Zustand der Mikrobiota geforscht. Niedrige Dosen dieses Arzneimittels werden häufig regelmäßig für Personen verschrieben, die ein hohes Risiko für Herz- und Gefäßerkrankungen haben. Andererseits erhöht die Einnahme von Aspirin das Blutungsrisiko im Verdauungstrakt.

Antidepressiva

Antidepressiva sind Medikamente zur Behandlung von Depressionen. Es gibt verschiedene Arten dieser Medikamente, aber die häufigsten sind Serotonin- und / oder Noradrenalin-Wiederaufnahmehemmer. Es ist bekannt, dass Darmmikrobiota die Produktion von Serotonin, Gamma-Aminobuttersäure (GABA) und Dopamin - Neurotransmittern - beeinflusst, von denen unsere Stimmung und unser Wohlbefinden abhängen.

Ein Vergleich von Mikrobiota-Proben von depressiven Patienten und gesunden Erwachsenen zeigte, dass erstere mehr Flavonifraktor-Bakterien aufwiesen. Eine andere Studie ergab, dass die Mikrobiota depressiver Menschen, die Antidepressiva einnahmen, weniger Bakterien, Coprococcus und Dialister enthielten.

In-vitro-Studien belegen die antibakteriellen Eigenschaften von Depressionsmedikamenten. Die Wirkung von Antidepressiva wurde auch an Mäusen untersucht. Ihre Präparate verschlechterten die Vielfalt und veränderten die Zusammensetzung der Darmbakterien.



Diese Studie sollte jedoch mit Vorsicht behandelt werden: Antidepressiva wurden direkt in den Bauch injiziert, um bestimmte Konzentrationen zu erreichen, sodass das Ergebnis durch den Stress der Tiere beeinflusst werden kann. Die Forscher vermuten, dass ein Teil der positiven Wirkung von Antidepressiva auf die Exposition gegenüber Mikrobiota zurückzuführen ist.

Protonenpumpenhemmer

Protonenpumpenhemmer (PPI) werden zur Behandlung von Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts eingesetzt. Oft werden sie bei Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüren, Dyspepsie, chronischer Gastritis, Duodenitis und Pankreatitis verschrieben.

Jede Magenzelle enthält eine sogenannte Protonenpumpe, deren Aktivität von der Säureproduktion für die Verdauung von Nahrungsmitteln abhängt. Manchmal gibt es viel Säure und es beginnt, gesunde Zellen zu zerstören. Inhibitoren hemmen den Mechanismus der Säureproduktion.

Einige Studien haben festgestellt, dass die Einnahme von PPI das Risiko einer C. Difficile-Infektion erhöht. Eine japanische Studie zeigte, dass bei Patienten, die PPI erhalten, Streptococcus höher und Faecalibacterium niedriger ist. Letztere schützen unseren Darm vor Entzündungen und produzieren essentielle Fettsäuren für die Zellen.

In einer anderen Studie wurden Veränderungen der Mikrobiota vor und nach einem PPI-Verlauf verglichen. Es stellte sich heraus, dass Patienten nach der Behandlung eine höhere Repräsentation von Lactobacillus hatten, einem probiotischen Bakterium, das normalerweise mit der Darmgesundheit assoziiert ist. Die Forscher stellen fest, dass bei Patienten mit Typ-2-Diabetes und Parkinson-Krankheit eine stärkere Präsenz von Lactobacillus zu finden ist. Es bleibt daher unklar, ob in diesem Fall eine Erhöhung des Bakterienanteils sinnvoll ist.

Die Vielfalt der Bakterien nach der Einnahme von PPI ist verringert. Wissenschaftler vermuten, dass dies der Hauptgrund für das erhöhte Risiko von Infektionen und Entzündungen nach der Einnahme der Medikamente ist.



Mittlerweile sind viele Medikamente erhältlich, und jede Mikrobiota kann unterschiedlich auf sie reagieren, wodurch die Eigenschaften des Medikaments verringert oder umgekehrt verbessert werden. Vielleicht können wir in Zukunft je nach Zusammensetzung der Darmbakterien wirksamere Medikamente auswählen (wie bei den Varianten von Genen in der Pharmakogenetik), aber dies ist noch weit entfernt. Die meisten Wechselwirkungen zwischen Körper, Bakterien und Medikamenten müssen noch untersucht werden.

Und im nächsten Artikel werden wir detailliert beschreiben, wie wir Darmbakterien analysieren und was der " Microbiota Genetics " -Test beinhaltet.