Farmaci-Immagine di microscopia elettronica a scansione di una comunità batterica intestinale.Crediti: Immagine prodotta dal Maier Lab (Lisa Maier, Anne Grießhammer, Leonardo Boldt) in collaborazione con il Tübingen Structural Microscopy Core Facility (Michaela Wilsch-Bräuninger, Stefan Fischer); Colorazione: Elke Neudert.
L’intestino umano ospita una fitta rete di microrganismi, noti collettivamente come microbioma intestinale, che contribuiscono attivamente a plasmare la nostra salute. I microrganismi contribuiscono alla digestione, allenano il sistema immunitario e ci proteggono da intrusi pericolosi. Tuttavia, questa protezione può essere compromessa, e non solo dagli antibiotici, che – quando utilizzati a scopo terapeutico – hanno lo scopo di prevenire la crescita di batteri patogeni.
Un nuovo studio dimostra che molti farmaci che agiscono su specifici apparati del corpo umano possono alterare il microbioma, facilitando la colonizzazione dell’intestino da parte di agenti patogeni e causando infezioni. Lo studio, diretto dalla Prof.ssa Lisa Maier dell’Istituto Interfacoltà di Microbiologia e Medicina delle Infezioni di Tubinga (IMIT) e del Cluster of Excellence Controlling Microbes to Fight Infections (CMFI) dell’Università di Tubinga, è stato pubblicato su Nature.
I ricercatori hanno studiato 53 comuni farmaci non antibiotici, tra cui rimedi per le allergie, antidepressivi e farmaci ormonali. I loro effetti sono stati testati in laboratorio su comunità microbiche intestinali umane sintetiche e reali. Il risultato è stato che circa un terzo di questi farmaci ha favorito la crescita di Salmonella, un batterio che può causare diarrea grave.
Maier, autore senior dello studio, afferma: “La portata del fenomeno è stata del tutto inaspettata. Molti di questi antibiotici non inibiscono i batteri intestinali utili, mentre i microbi patogeni come la Salmonella Typhimurium sono insensibili. Questo determina uno squilibrio nel microbioma, che favorisce i patogeni“.
I patogeni rimangono, i batteri protettivi scompaiono
I ricercatori hanno osservato un effetto simile nei topi, dove alcuni farmaci hanno portato a una maggiore crescita di Salmonella. La conseguenza è stata una grave progressione della salmonellosi, caratterizzata da una rapida insorgenza e da una grave infiammazione.
“Ciò ha coinvolto molti livelli di interazioni molecolari ed ecologiche”, riferiscono gli autori principali dello studio, Anne Grießhammer e Jacobo de la Cuesta del gruppo di ricerca di Maier: “ I farmaci hanno ridotto la biomassa totale del microbiota intestinale, danneggiato la biodiversità o eliminato specificamente i microbi che normalmente competono per i nutrienti con i patogeni. Ciò ha portato a un cambiamento nel microbioma, creando un ambiente più favorevole per i microbi patogeni come la Salmonella, che sono stati quindi in grado di proliferare senza ostacoli. I nostri risultati dimostrano che quando si assumono farmaci è necessario osservare non solo l’effetto terapeutico desiderato, ma anche l’influenza sul microbioma”, afferma Grießhammer. “Sebbene la necessità dei farmaci sia imprescindibile, anche farmaci con presunti pochi effetti collaterali possono, per così dire, causare il collasso del muro microbico intestinale.”
Maier aggiunge: “È già noto che gli antibiotici possono danneggiare il microbiota intestinale. Ora abbiamo forti segnali che anche molti altri farmaci possono danneggiare questa barriera protettiva naturale senza che nessuno se ne accorga. Questo può essere pericoloso per le persone fragili o anziane“.
Richiesta di revisione delle valutazioni degli effetti dei farmaci
I ricercatori raccomandano che l’effetto dei farmaci sul microbioma venga sistematicamente incluso nella ricerca durante lo sviluppo, in particolare per classi di farmaci quali antistaminici, antipsicotici o modulatori selettivi dei recettori degli estrogeni, nonché per combinazioni di più farmaci.
Il team di Maier ha sviluppato una nuova tecnologia ad alta produttività, che consente di testare in modo rapido e affidabile l’influenza dei farmaci sulla resilienza del microbioma in condizioni standard. Questi risultati richiedono una riconsiderazione della ricerca farmaceutica: in futuro, i farmaci dovranno essere valutati non solo farmacologicamente, ma anche microbiologicamente.
Spiegano gli autori:
“I farmaci non antibiotici possono alterare la composizione del microbioma intestinale e hanno implicazioni in gran parte sconosciute per la salute umana. Qui abbiamo esaminato come i farmaci non antibiotici influenzino la capacità dei commensali intestinali di resistere alla colonizzazione da parte di enteropatogeni. Abbiamo anche sviluppato un test in vitro per valutare la crescita di enteropatogeni in comunità microbiche perturbate da farmaci. I Gammaproteobacteria patogeni erano più resistenti ai farmaci non antibiotici rispetto ai commensali e la loro espansione post-trattamento è stata potenziata. Per il 28% dei 53 farmaci testati, la crescita di Salmonella enterica subsp. enterica sierotipo Typhimurium. ( S. Tm) in comunità sintetiche e derivate da feci umane è aumentata, e sono stati osservati effetti simili per altri enteropatogeni. I farmaci non antibiotici hanno promosso la proliferazione dei patogeni inibendo la crescita dei commensali, alterando le interazioni microbiche e migliorando la capacità di S. Tm di sfruttare nicchie metaboliche. I farmaci che hanno promosso l’espansione dei patogeni in vitro hanno aumentato il carico intestinale di S.Tm nei topi. Per l’antistaminico Terfenadina, l’interruzione farmacologica della resistenza alla colonizzazione ha accelerato l’insorgenza della malattia e aumentato l’infiammazione causata da S.Tm. I nostri risultati identificano i farmaci non antibiotici come fattori di rischio precedentemente trascurati che possono contribuire allo sviluppo di infezioni enteriche“.
“Se si altera il microbioma, si apre la porta agli agenti patogeni: è una componente integrante della nostra salute e deve essere considerato come tale in medicina“, sottolinea Maier.
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La Presidente, Prof.ssa Dr.ssa hc (Dôshisha) Karla Pollmann, sottolinea: “La ricerca sul microbioma a Tubinga ha fatto una scoperta importante. Se l’effetto sul microbioma verrà integrato nello sviluppo di medicinali, la speranza è che a lungo termine i pazienti possano ricevere trattamenti più mirati con minori effetti collaterali“.
Fonte:Nature