Хорошие бактерии могут смягчить побочные эффекты химиотерапии

Хорошие бактерии могут смягчить побочные эффекты химиотерапии

Упрощенные микробные сообщества включают различные типы бактерий, обычно встречающиеся в кишечнике человека.

Исследования показывают, что естественные кишечные бактерии могут очищать организм от химиотоксинов

В кишечнике человека хорошие бактерии - отличные соседи.

Новое исследование Северо-Западного университета (Northwestern University) показало, что определенные типы кишечных бактерий могут защищать другие полезные бактерии от лечения рака, смягчая вредные, вызванные лекарствами изменения в микробиоме кишечника. Метаболизируя химиотерапевтические препараты, защитные бактерии могут смягчать краткосрочные и долгосрочные побочные эффекты лечения.

В конечном счете, исследование потенциально может привести к появлению новых пищевых добавок, пробиотиков или модифицированных терапевтических средств, которые помогут улучшить здоровье кишечника больных раком. Поскольку изменения микробиома, связанные с химиотерапией, у детей связаны с осложнениями здоровья в более позднем возрасте, включая ожирение, астму и диабет, открытие новых стратегий защиты кишечника особенно важно для детей, больных раком.

«Мы были действительно вдохновлены биоремедиацией, которая использует микробы для очистки загрязненной окружающей среды», - сказала Эрика Хартманн (Erica Hartmann) из Северо-Западного университета, старший автор исследования. «Обычно биоремедиация применяется к грунтовым водам или почве, но здесь мы применили ее к кишечнику. Мы знаем, что определенные бактерии могут обезопасить токсичные методы лечения рака (разрушать токсины). Мы задавались вопросом, могут ли эти бактерии, расщепляя лекарства, защитить окружающие их микробы. Наше исследование показывает, что ответ - «да». Если некоторые бактерии могут расщеплять токсины достаточно быстро, это обеспечивает защитный эффект для микробного сообщества».

Исследование опубликовано 26 мая в журнале mSphere.

Хартманн (Hartmann) - доцент кафедры экологической биологии инженерной школы Маккормика Северо-Западного университета. Райан Блаустейн (Ryan Blaustein), бывший научный сотрудник лаборатории Хартманн, является первым автором статьи. Сейчас он является докторантом Национального института здоровья.

Хотя лечение рака спасает жизнь, оно также вызывает очень тяжелые и болезненные побочные эффекты, включая проблемы с желудочно-кишечным трактом. В частности, химиотерапия может уничтожить здоровые, «хорошие» бактерии в кишечнике человека.

«Химиотерапевтические препараты не делают различий между уничтожением раковых клеток и микробов», - сказала Хартманн. «Микробы в кишечнике помогают переваривать пищу и сохранять здоровье. Убийство этих микробов особенно вредно для детей, потому что есть некоторые свидетельства того, что нарушение микробиома кишечника в раннем возрасте может привести к потенциальным заболеваниям в более позднем возрасте».

Работая с доктором Патриком Сидом (Dr. Patrick Seed), профессором педиатрии и микробиологии-иммунологии в Медицинской школе Файнберга Северо-Западного университета, лаборатория Хартманн изучала Raoultella planticola. Естественно встречаясь в кишечнике человека в низких количествах, Raoultella planticola может расщеплять химиотерапевтический препарат доксорубицин, что было продемонстрировано в других исследованиях.

Чтобы проверить, может ли этот эффект разрушения защитить весь микробиом, команда разработала упрощенные микробные сообщества, которые включали различные типы бактерий, обычно встречающиеся в кишечнике человека. «Упрощенные кишечные сообщества» включали штаммы бактерий (Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae), которые хорошо расщепляют доксорубицин, штаммы (Clostridium innocuum и Lactobacillus rhamnosus), которые особенно чувствительны к доксорубицину, и один штамм (Enterococcus faecium), который устойчив к доксорубицину, но не расщепляет его.

Затем команда подвергла эти «упрощенные кишечные сообщества» воздействию доксорубицина и обнаружила повышенную выживаемость среди чувствительных штаммов. Исследователи пришли к выводу, что, разлагая доксорубицин, некоторые бактерии сделали препараты менее токсичными для остальной части кишечника.

Хотя исследование подчеркивает многообещающий новый путь для потенциальной защиты больных раком, Хартманн предупреждает, что перевод новых результатов в методы лечения все еще далек.

«Есть несколько возможных применений, которые были бы полезны для того, чтобы помочь больным раком, особенно педиатрическим пациентам, не испытывать таких резких побочных эффектов», - сказала она. «Но мы все еще далеки от того, чтобы на самом деле воплотить это в реальность».

P.S. Исследование под названием «Биотрансформация доксорубицина способствует устойчивости упрощенных кишечных микробных сообществ» было поддержано Национальным институтом здравоохранения (премия № TL1TR001423).

Источник: Материал предоставлен Northwestern University.

Статья в журнале: Ryan A. Blaustein, Patrick C. See and Erica M. Hartmann. Biotransformation of Doxorubicin Promotes Resilience in Simplified Intestinal Microbial Communities. mSphere, 2021