Микробиом полости рта и кишечника может инактивировать лекарства от диабета

Акарбоза — часто назначаемый противодиабетический препарат, который помогает контролировать уровень сахара в крови, подавляя ферменты, расщепляющие сложные углеводы. Новое исследование под руководством Мохамеда Донии, доцента кафедры молекулярной биологии в Принстонском университете, демонстрирует, что определенный микробиом полости рта и кишечника может приводить к инактивации акарбозы и потенциально влиять на клинические характеристики препарата. Свои выводы ученые представили в журнале Nature.



Команда исследовала последовательности ДНК в микробиоме человека, чтобы определить ферменты, которые, могут инактивировать лекарство. Поиск выявил 70 потенциально связанных генов. Исследователи синтезировали последовательности ДНК данных генов и очистили девять полученных ферментов. Дальнейшие исследования показали, что все испытанные ферменты, кроме одного, действуют аналогично акарбозокиназе и блокируют активность акарбозы в пробирке.

Когда ген наиболее распространенного из этих был добавлен к бактериям полости рта, у которых обычно отсутствуют ферменты, инактивирующие акарбозу, бактерии стали устойчивыми к действию препарата. Команда использовала рентгеновскую кристаллографию, чтобы изучить, как этот недавно обнаруженный фермент взаимодействует с акарбозой, и установила, что он структурно похож на фермент почвенной бактерии акарбозокиназу.

Бактерии, экспрессирующие акарбозокиназу, вероятно, будут устойчивы к акарбозе. Исследователи показали, что данные микроорганизмы широко распространены среди бактерий пищеварительного тракта человека. Это значит, что микробиом многих людей может инактивировать важное противодиабетическое лекарство.