W artykule opublikowanym na łamach Frontiers in Microbiology naukowcy z Cedars-Sinai przedstawiają wyniki swoich badań, które sugerują, że antybiotyki oddziałują w odmienny sposób na skład mikrobiomu jelitowego w zależności od płci. Odkrycia uzyskane z przeprowadzonych eksperymentów na zwierzętach mogą mieć znaczenie w opracowaniu leków zapobiegających zakażeniom bakteryjnym u ludzi i w farmakoterapii infekcji.
„Zaobserwowaliśmy, że podawanie szczurom wielolekowego koktajlu antybiotykowego spowodowało znaczące i specyficzne dla płci zmiany, zarówno w stolcu, jelicie grubym jak i w jelicie cienkim. Przykładowo, większa utrata różnorodności mikroorganizmów w stolcu i jelicie cienkim występowała u samców gryzoni niż u samic” – mówi dr Ruchi Mathur, główny autor badania.
„Zmiany w składzie mikrobioty jelitowej mogą pociągać za sobą negatywne konsekwencje. Wcześniejsze badania wykazały, że ogólna różnorodność mikrobiologiczna sprzyja zachowaniu witalności i odporności, często przyczyniając się do zdrowszego stanu jelit,” zauważa Mathur, endokrynolog.
W przeprowadzonym badaniu kontrolowanym zespół z programu Cedars-Sinai Medically Associated Science and Technology (MAST) porównał skład drobnoustrojów jelitowych samców i samic szczurów przed, w trakcie i po leczeniu antybiotykami o szerokim spektrum działania, w tym wankomycyną, ampicyliną, metronidazolem i neomycyną.
„Obserwowaliśmy szczury w okresie po odstawieniu antybiotyków i stwierdziliśmy, że wiele zmian specyficznych dla płci, które odnotowaliśmy już wcześniej w trakcie leczenia, nadal się utrzymywało. Stan mikrobioty jelitowej nie powrócił do swojego pierwotnego, przedantybiotykowego składu w trakcie trwania badania, zarówno u samic jak i samców,” dodaje Gonzalo Parodi, pierwszy autor badania.
Niektóre wcześniejsze badania również wykazały odmienne działanie antybiotyków na mikrobiom jelita grubego w zależności od płci myszy. Naukowcy z Cedars-Sinai podkreślają, że ich praca jako jedna z pierwszych uwidoczniła zmiany zachodzące w mikrobiomie jelita cienkiego po podaniu antybiotyku, ponadto w doświadczeniach wykorzystano samce i samice szczurów, u których przed leczeniem nie wykryto znaczących różnic w składzie mikrobiomu.
„Trudno jest określić faktyczne działanie leków jeśli mikrobiomy jelitowe zwierząt laboratoryjnych różnią się od siebie już na starcie. Dlatego też wykorzystaliśmy gryzonie o podobnych profilach bakteryjnych jeszcze przed rozpoczęciem farmakoterapii. Dzięki temu zaobserwowane zmiany zachodzące w społeczności drobnoustrojów jelitowych u samców i samic mogliśmy już konkretnie przypisać wpływowi antybiotyków – w trakcie podawania i po zakończeniu leczenia”, mówi Mark Pimentel, dyrektor programu MAST i współautor badania.
Niezbędne są dalsze prace, w których będzie można porównać różne kombinacje antybiotyków i czas podawania leków. Badacze twierdzą, że jeśli uzyskane przez nich wyniki okażą się analogiczne w przypadku ludzi, mogą wpłynąć na sposób prowadzenia antybiotykoterapii i zalecenia w przyjmowaniu preparatów.
„Płeć jest zmienną biologiczną i jak każda zmienna powinna być brana pod uwagę w badaniach podstawowych i medycznych. Obecnie, przy ustalaniu dawkowania leków zwracamy uwagę na takie czynniki jak czynność nerek i masę ciała. W zależności od rezultatów dalszych badań, szczególnie na ludziach, płeć może zostać uwzględniona jako istotny element w podejmowaniu decyzji terapeutycznych i przepisywaniu antybiotyków pacjentom,” mówi Mathur.
- Gonzalo Parodi, Gabriela Leite, Maya L. Pimentel, Gillian M. Barlow, Alyson Fiorentino, Walter Morales, Mark Pimentel, Stacy Weitsman, Ruchi Mathur. The Response of the Rodent Gut Microbiome to Broad-Spectrum Antibiotics Is Different in Males and Females. Frontiers in Microbiology, 2022; 13 DOI: 10.3389/fmicb.2022.897283
- Cedars-Sinai Medical Center. „Antibiotics affect male and female gut microbiomes differently: Sex-specific changes in the gut bacteria of lab rats treated with antibiotics.” 20 July 2022.