Na myším modelu výrobek chránil před C. difficile, aniž by eliminoval přítomnost antibiotika v krvi.
Upravené živé bioterapeutikum může být schopno kompenzovat negativní dopady antibiotik na střeva a pomoci omezit rezistenci vůči patogenům, jako je Clostridioides difficile, říká nová zpráva. Studie, která byla publikována v časopise Nature Biomedical Engineering, zjistila, že perorální terapeutikum minimalizovalo střevní dysbiózu spojenou s antibiotiky na myším modelu, ale neovlivnilo koncentraci antibiotika v séru. Odpovídající autor PhD James J. Collins z Massachusettského technologického institutu a jeho kolegové poznamenali, že antibiotika jsou spojena se značným lékařským napětím. Na jedné straně jsou nezbytným nástrojem pro léčbu bakteriálních infekcí, mohou však vést ke střevní dysbióze, když se nakonec dostanou do střeva. Výsledkem je zvýšené riziko sekundárních infekcí, včetně C- difficile. Většinu času jsou antibiotika zbytečným vetřelcem ve střevech, říkají výzkumníci.
„Protože přítomnost antibiotik ve střevě je vyžadována pouze při léčbě gastrointestinálních infekcí, antibiotika by měla být vyloučena z distálního střeva ve všech ostatních indikacích použití, aby byla šetřena nativní mikroflóra,“ napsali.
Otázka, před kterou Collins a kolegové stáli, byla, jak přesně tohoto cíle dosáhnout. Používání probiotik je běžnou strategií pro kompenzaci škodlivých účinků antibiotik na střeva, ale výzkumníci uvedli, že neexistují dostatečná data o tom, zda a jak tato strategie funguje.
„Neexistují žádné jasně popsané mechanismy, kterými by standardní probiotické přípravky mohly zabránit ztrátě původních druhů nebo nahradit mnohostranné funkce endogenní mikroflóry.“
Místo toho autoři navrhli jiný přístup. Obrátili se na bakterie spojené s jídlem, aby dodaly biologické efektory do střeva. Jejich umělý živý bioterapeutický produkt (eLBP) je navržen tak, aby byl užíván současně s parenterálními β-laktamovými antibiotiky. Využívá β-laktamázy, enzym produkovaný bakteriemi k inaktivaci β-laktamových antibiotik. Zatímco β-laktamázy mohou být negativní silou ve špatných kontextech, dr. Collins a kolegové usoudili, že by mohly být také strategicky použity k odstranění antibiotik z nežádoucích míst, jako je střevo.
„Předpokládali jsme, že přechodné obsazení střev populací eLBP vylučující β-laktamázu jako ‚veřejný statek‘ by mohlo zabránit kolapsu střevních mikrobiálních komunit, když jsou vystaveny β-laktamovým antibiotikům.“
V článku vysvětlují, co se stalo, když podávali eLBP v myším modelu parenterální léčby ampicilinem.
„Upravený systém exprese β-laktamázy neskýtá produkční buňce rezistenci na β-laktam a je kódován prostřednictvím geneticky nepropojené strategie biosyntézy dvou genů, která není náchylná k šíření horizontálním přenosem genů.“
Autoři zjistili, že jejich terapie úspěšně minimalizovala střevní dysbiózu, ale neovlivnila hladiny ampicilinu v séru. Kromě toho zabránila antimikrobiální rezistenci ve střevním mikrobiomu, a tím také ztrátě rezistence vůči C. difficile. Dr. Collins a kolegové uvedli, že myšlenka využití β-laktamáz k boji proti střevní dysbióze byla navržena již dříve. Jejich produkt však má dvě klíčové výhody: definovaná bakteriální formulace jejich produktu by usnadnila výrobu ve velkém a také by bylo pravděpodobnější, že bude účinnější v celém střevě kvůli její nepřetržité metabolické aktivitě.
„Předpokládáme, že jednoduché perorální podání našeho eLBP před parenterálním podáním antibiotik může významně snížit morbiditu a mortalitu spojenou s komplikacemi střevní dysbiózy souvisejícími s antibiotiky,“ shrnují výzkumníci.