Les médicaments courants s'accumulent dans les bactéries intestinales, ce qui peut non seulement altérer le microbiome intestinal et la fonction bactérienne mais aussi réduire l'efficacité thérapeutique ou entrainer des effets indésirables. Identifier ces interactions entre médicaments et bactéries, observées ici pour une grande variété de médicaments, tels que les antidépresseurs ou les antidiabétiques, va permettre de mieux comprendre les différences individuelles d'efficacité et d'effets secondaires des médicaments. Cette étude publiée dans la revue Nature, qui décrypte ces interactions pour 15 médicaments courants, éclaire ainsi les différences, d’un patient à l’autre et jusque-là inexpliquées, de réponse aux traitements.
On sait déjà que les bactéries peuvent modifier chimiquement certains médicaments, via un processus connu sous le nom de biotransformation. L’équipe de l'Unité de toxicologie du Medical Research Council (MRC) de l'Université de Cambridge et du Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL, Allemagne) montre, pour la première fois, que certaines espèces bactériennes intestinales accumulent les médicaments humains, les confisquent en quelque sorte, et les détournent ce qui modifie la composition et l’activité bactérienne du microbiote.
Le microbiote modifie l'efficacité du médicament directement et indirectement
Le microbiote modifie l'efficacité du médicament directement, en l’absorbant et réduisant ainsi sa disponibilité et indirectement, par la modification de la fonction et de la composition bactériennes.
En effet, si l’on comprend bien que l’absorption du médicament par certains types de bactéries modifie sa disponibilité pour le reste du corps, les effets du médicament sur les bactéries elles-mêmes peuvent aussi entrainer des effets secondaires, intestinaux notamment. Les chercheurs rappellent ainsi que le microbiome intestinal humain comprend des communautés de centaines d'espèces différentes de bactéries, toutes importantes pour la santé, et la maladie. La composition des espèces bactériennes varie considérablement d'une personne à l'autre et est associée à un large éventail de fonctions et de conditions, notamment l'obésité, la réponse immunitaire et la santé mentale.
25 bactéries et 15 médicaments courants : pour cette étude, l’équipe cultive 25 bactéries intestinales courantes et regarde leur interaction avec 15 médicaments pris par voie orale. Les médicaments ont été choisis pour bien représenter toute une gamme de médicaments parmi les plus courants, dont les antidépresseurs, connus à la fois pour induire des réponses très variables selon les sujets et pour provoquer des effets secondaires tels que des problèmes intestinaux et une prise de poids. Les chercheurs ont testé comment chacun des 15 médicaments interagit avec les souches bactériennes sélectionnées, ce qui représente en pratique un total de 375 tests.
70 interactions entre les bactéries et les médicaments étudiés sont observées dont 29 correspondent à des effets jusque-là non signalés. Les chercheurs observent que pour 17 des 29 nouvelles interactions, le médicament s'accumule dans la bactérie sans modification aucune. L’un des auteurs principaux, le Dr Kiran Patil, de l'unité de toxicologie de l'Université de Cambridge rappelle que jusque-là la biotransformation était considérée comme le seul processus pouvant affecter la biodisponibilité du médicament.
A 1 microbiote donné, 1 réponse au médicament : ces observations contribuent à expliquer des différences de réponse aux traitements selon les patients, en fonction de la composition de leur microbiote intestinal.
- Les médicaments qui semblent s’accumuler dans les bactéries intestinales comprennent l’antidépresseur duloxétine antidépresseur et l’antidiabétique rosiglitazone.
- Le montelukast, un médicament de l'asthme et le roflumilast pour la maladie pulmonaire obstructive chronique sont, quant à eux, accumulés par certaines espèces bactériennes et modifiés par d'autres.
- La bioaccumulation de médicaments modifie le métabolisme des bactéries qui s'accumulent. Par exemple, l’antidépresseur duloxétine s'est lié à plusieurs enzymes métaboliques dans les bactéries et ce qui a modifié les métabolites sécrétés par ces mêmes bactéries. L'antidépresseur duloxétine impacte ainsi considérablement l'équilibre des espèces bactériennes en modifiant les molécules produites par les bactéries accumulatrices, dont se nourrissent d'autres bactéries, de sorte que les bactéries consommatrices se développent beaucoup plus. Cela entraine un déséquilibre de la communauté bactérienne (dysbiose).
- Enfin, chez le ver C. elegans, les scientigfiques constatent que la duloxétine s'accumule dans certaines bactéries mais pas dans d'autres. Toujours chez le ver, cette accumulation induit une modification du comportement.
On retiendra donc que :
les médicaments et notre microbiome s'influencent mutuellement avec des effets critiques pour notre santé,
ce qui doit nous inciter à considérer le microbiome comme l'un de nos organes à part entière.
Les scientifiques vont donc étudier plus avant comment les bactéries intestinales d'un sujet sont liées à sa réponse individuelle aux médicaments- tels que les antidépresseurs.
C’est la première fois qu’est mise en évidence l'importance du microbiome dans l'administration, l'efficacité et la sécurité des médicaments.
Source: Nature 08 September 2021 DOI: 10.1038/s41586-021-03891-8 Bioaccumulation of therapeutic drugs by human gut bacteria
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