I ricercatori hanno sviluppato un metodo rapido per studiare come la dieta, i farmaci e il microbiota intestinale interagiscono per influenzare la salute dell’ospite. Lo studio, pubblicato su Cell, potrebbe aiutare a stendere linee guida dietetiche che aumentino l’efficacia dei farmaci e riducano gli effetti collaterali.
Si pensa che il microbiota intestinale, così come diversi nutrienti, influenzino la risposta dell’ospite ai farmaci. Ad esempio, gli effetti della metformina, un farmaco ampiamente usato per il trattamento del diabete di tipo 2 e dell’invecchiamento, sono regolati dal microbiota dell’ospite e dalla dieta, ma il meccanismo d’azione dei microrganismi intestinali non è ancora chiaro.
Rosina Pryor del MRC London Institute of Medical Sciences ei suoi colleghi hanno così deciso di ideare uno screening che consenta di testare rapidamente tutte le possibili interazioni tra dieta, farmaci, microbiota e ospite.
Interazione farmaco-batteri
Come modello semplificato dell’interazione fra microbiota e ospite, i ricercatori hanno usato il nematode Caenorhabditis elegans colonizzato con il batterio intestinale umano Escherichia coli. Hanno quindi esposto il verme alla metformina in presenza di centinaia nutrienti.
Il team di ricercatori ha scoperto che la metformina influenza la fisiologia del verme, alterando il tipo di metaboliti prodotti dal microbiota. L’analisi dei metaboliti ha rivelato che gli zuccheri bloccano l’attivazione di un gene il cui prodotto regola il metabolismo dell’ospite in risposta all’ambiente nutrizionale. Sostanze nutritive come gli aminoacidi hanno invece contribuito ad attivare gli effetti a valle indotti dal farmaco.
Gli studiosi hanno scoperto che i batteri sono in grado di riprogrammare il proprio metabolismo a seconda dell’esposizione a nutrienti o metformina, accumulando un metabolita chiamato agmatina.
Studio sull’uomo
Per valutare se i risultati ottenuti in C. elegans potessero essere validi anche nell’uomo, i ricercatori hanno confrontato il microbiota, la dieta e l’assunzione di farmaci di pazienti con diabete di tipo 2 con quelli di persone sane.
Nei soggetti diabetici, il trattamento con metformina è risultato associato non soltanto a una maggiore presenza di specie batteriche che producono la maggior parte di agmatina, ma le stesse, in presenza di metformina, sono in grado di produrne in quantità maggiore.
In conclusione, grazie ai risultati ottenuti i ricercatori hanno scoperto in che modo il farmaco influenza le vie di segnalazione metabolica e batterica che regolano la fisiologia dell’ospite.
Traduzione dall’inglese a cura della redazione
