Metagenomstudie: Einfluss einer Medikamenteneinnahme auf Darmmikrobiom

Die Auswirkungen bestimmter, häufig verschriebener Medikamente auf das Darmmikrobiom sind noch nicht ausreichend erforscht. Im Rahmen des japanischen 4D-Mikrobiomprojektes (Disease, Drug, Diet, Daily life) führten Forschende eine Shotgun-Metagenomanalyse der Stuhlproben von 4198 Personen durch.

Die Forschenden erstellten 759 Arzneimittelprofile und erfassten prospektiv andere Metadaten wie Anthropometrie, Lebensstil, Ernährung, körperliche Aktivitäten und Krankheiten. Außerdem wurden von 243 Personen Stuhlproben analysiert, um die Auswirkungen der Einnahme und des Absetzens von Medikamenten auf das Mikrobiom zu beurteilen.

Für >70% der Medikamente, von denen ein Profil erstellt wurde, lagen noch keine früheren Untersuchungsdaten vor. Personen, die mehreren Präparate einnahmen (Polypharmazie), wiesen distinkte Strukturen des Darmmikrobioms auf, in denen aufgrund der additiven Wirkungen der Medikamente deutlich mehr Mikrobenarten des oberen Gastrointestinaltraktes und mehrere nosokomiale Pathobionten vorkamen. Die Polypharmazie war auch mit mikrobiellen Funktionen assoziiert, einschließlich der Verringerung des Stoffwechsels kurzkettiger Fettsäuren und verstärkter bakterieller Stressreaktionen. Selbst nichtantibiotische Medikamente waren signifikant mit einem erhöhten antimikrobiellen Resistenzpotenzial durch Polypharmazie korreliert.

Bemerkenswerterweise zeigte ein Datensatz mit 2 Zeitpunkten die Änderung und Erholung des Mikrobioms als Reaktion auf den Beginn und das Ende der Einnahme von Medikamenten an, was die beobachteten Assoziationen zwischen Medikamenten und Mikroben in der Querschnittskohorte bestätigte.

Fazit
Es zeigte sich, dass zahlreiche Arzneimittel aus verschiedenen Behandlungskategorien das Mikrobiom beeinflussen können. Die Studie entschlüsselt ferner die Effekte individueller und mehrfacher Arzneimittelexpositionen auf das menschliche Darmmikrobiom und liefert einen Arzneimittel-Mikroben-Katalog als Grundlage für ein tiefgreifendes und besseres Verständnis der Rolle des Mikrobioms bei Arzneimittelwirksamkeit und -toxizität. (bi)

Autoren: Nagata N et al.
Korrespondenz: Suguru Nishijima; [email protected]
Studie: Population-level Metagenomics Uncovers Distinct Effects of Multiple Medications on the Human Gut Microbiome
Quelle: Gastroenterology 2022;163(4):1038–1052.
Web: https://doi.org/10.1053/j.gastro.2022.06.070