Investigadores de la Universidad de Princeton descubrieron que los microbios que viven en el tracto digestivo humano pueden inactivar el medicamento antidiab\u00e9tico acarbosa, lo que puede afectar la eficacia del medicamento en los pacientes y el impacto en el microbioma. Al rastrear el mecanismo, el equipo identific\u00f3 una nueva enzima codificada por microbioma, llamada Mak1, que modifica la acarbosa y provoca su inactivaci\u00f3n. Este diagrama muestra la estructura cristalina de Mak1 unida a la droga acarbosa (estructura de barra negra, roja y azul). Cr\u00e9dito: Caitlin Sedwick para la Universidad de Princeton. <\/p>\n
La acarbosa es un f\u00e1rmaco antidiab\u00e9tico de prescripci\u00f3n habitual que ayuda a controlar los niveles de az\u00facar en la sangre al inhibir las enzimas humanas que descomponen los carbohidratos complejos. Ahora, una nueva investigaci\u00f3n del laboratorio del investigador de Princeton Mohamed Donia demuestra que algunas bacterias en la boca y el intestino pueden inactivar la acarbosa y afectar potencialmente el rendimiento cl\u00ednico del f\u00e1rmaco y su impacto en los miembros bacterianos del microbioma humano. El art\u00edculo apareci\u00f3 en l\u00ednea y en la edici\u00f3n del 2 de diciembre de 2021 de la revista Nature. <\/p>\n
\u00abNumerosos estudios han demostrado claramente que el microbioma humano, la colecci\u00f3n de microbios que viven dentro y sobre el cuerpo humano, puede afectar nuestra salud, enfermedad y capacidad para responder a diversas intervenciones terap\u00e9uticas. Sin embargo, lo que todav\u00eda es relativamente raro, Hay casos en los que dichos efectos se definen a nivel molecular y mecanicista: esto es exactamente lo que nos propusimos hacer en este estudio\u00bb, dijo Mohamed Donia, profesor asociado en el Departamento de Biolog\u00eda Molecular de Princeton.<\/p>\n
La acarbosa fue originalmente aisladas de bacterias que viven en el suelo. Estas bacterias secretan acarbosa para impedir el crecimiento de otros tipos de bacterias en su entorno, otorg\u00e1ndoseles una ventaja competitiva. Tanto la versi\u00f3n bacteriana natural como el f\u00e1rmaco acarbosa inhiben las a-glucosidasas, enzimas expresadas por humanos y bacterias para descomponer los az\u00facares complejos en una forma que pueda metabolizarse para obtener energ\u00eda.<\/p>\n
Pero las bacterias productoras de acarbosa tambi\u00e9n expresan una ant\u00eddoto para una enzima llamada acarbosa quinasa que modifica la acarbosa y la vuelve inactiva. Donia y sus colegas, dirigidos por el estudiante graduado Jared Balaich (Ph.D. 2021), plantearon la hip\u00f3tesis de que la capacidad de inactivar la acarbosa puede no ser exclusiva de las bacterias del suelo, sino que tambi\u00e9n podr\u00eda ser empleada por las bacterias del microbioma humano.<\/p>\n
Con la ayuda de Abhishek Biswas, un ingeniero de software de investigaci\u00f3n que trabaja con Donia, el equipo busc\u00f3 secuencias de ADN del microbioma humano para identificar las enzimas que predijeron que inactivar\u00edan la acarbosa. \u00abNuestra b\u00fasqueda identific\u00f3 70 genes potencialmente relacionados\u00bb, dijo Balaich.<\/p>\n
Para investigar las funciones de estos genes reci\u00e9n identificados, los investigadores sintetizaron las secuencias de ADN de un subconjunto seleccionado de los genes y purificaron las nueve enzimas resultantes. Estudios posteriores demostraron que todas menos una de las enzimas probadas funcionaron de manera similar a la acarbosa quinasa y bloquearon la actividad de la acarbosa en un tubo de ensayo.<\/p>\n
Cuando el gen de la m\u00e1s com\u00fan de estas enzimas reci\u00e9n descubiertas se agreg\u00f3 a un especie de bacteria oral que normalmente carece de enzimas que inactivan la acarbosa, la bacteria se volvi\u00f3 resistente a los efectos de la acarbosa.<\/p>\n
Finalmente, en colaboraci\u00f3n con el gerente de la instalaci\u00f3n de cristalograf\u00eda de Princeton, Philip Jeffrey, y los investigadores del laboratorio del profesor asociado Alexei Korennykh , el equipo us\u00f3 cristalograf\u00eda de rayos X para explorar c\u00f3mo esta enzima reci\u00e9n descubierta interact\u00faa con la acarbosa y demostr\u00f3 que es estructuralmente similar a la acarbosa quinasa de la bacteria del suelo.<\/p>\n
Los investigadores llamaron a la familia reci\u00e9n descubierta y caracterizada de humanos prote\u00ednas del microbioma \u00abacarbosa quinasas derivadas del microbioma\u00bb o Maks.<\/p>\n
Es probable que las bacterias que expresan Maks sean resistentes a la acarbosa. Los investigadores demostraron que los Maks son abundantes entre las bacterias del tracto digestivo humano: est\u00e1n presentes en tres categor\u00edas principales, o filos, de bacterias orales e intestinales, todas las cuales est\u00e1n muy extendidas en las poblaciones humanas de todo el mundo. Esto sugiere que muchas personas pueden albergar bacterias que pueden neutralizar un f\u00e1rmaco antidiab\u00e9tico importante.<\/p>\n
\u00abEsto no ten\u00eda sentido para nosotros: \u00bfPor qu\u00e9 las bacterias que viven en el cuerpo humano de seres humanos sanos emplear\u00edan un mecanismo de resistencia muy espec\u00edfico para acarbosa, dado que la gran mayor\u00eda de estas personas nunca habr\u00edan estado expuestas a esta droga?\u00bb dijo Donia.<\/p>\n
Mientras investigaban esta pregunta, Donia y sus colegas identificaron al menos una especie bacteriana en el microbioma humano que podr\u00eda producir un compuesto similar a la acarbosa. El hallazgo sugiere que la capacidad de inactivar la acarbosa probablemente surgi\u00f3 debido a la competencia entre las bacterias del microbioma.<\/p>\n
Para explorar si Maks podr\u00eda afectar la eficacia de la acarbosa en el tratamiento de pacientes diab\u00e9ticos, Donia solicit\u00f3 la ayuda de Liping Zhao, profesor de microbiolog\u00eda aplicada en la Universidad de Rutgers que recientemente complet\u00f3 un ensayo cl\u00ednico en humanos que explora la interacci\u00f3n entre la dieta, el microbioma intestinal y la diabetes tipo II. Afortunadamente, un peque\u00f1o grupo de pacientes en este ensayo fue tratado con acarbosa sin ninguna intervenci\u00f3n adicional, un conjunto de datos ideal para explorar los efectos potenciales de Maks en la terapia con acarbosa.<\/p>\n
\u00abRean\u00e1lisis de los datos en este [estudio] mostr\u00f3 que el grupo de pacientes cuyo microbioma intestinal ten\u00eda la capacidad de inactivar la acarbosa a trav\u00e9s de la quinasa descubierta por el laboratorio del Dr. Donia se benefici\u00f3 menos del f\u00e1rmaco en comparaci\u00f3n con el grupo de pacientes cuyo microbioma intestinal no ten\u00eda esta capacidad\u00bb, dijo Zhao.<\/p>\n
Aunque este hallazgo debe interpretarse con cautela debido al peque\u00f1o n\u00famero de pacientes, puede indicar una interacci\u00f3n imprevista entre el microbioma humano y un f\u00e1rmaco cl\u00ednicamente importante. En el futuro, se necesitar\u00e1n ensayos cl\u00ednicos m\u00e1s grandes para determinar c\u00f3mo la presencia de Maks en el microbioma afecta el desempe\u00f1o de la acarbosa contra la diabetes.<\/p>\n
\u00abSabemos desde hace mucho tiempo que las bacterias compiten por los carbohidratos en suelo usando acarbosa, y los humanos tomamos prestada esta mol\u00e9cula para tratar la diabetes\u00bb, dijo Donia. \u00abEn nuestro estudio, encontramos que las bacterias tambi\u00e9n parecen competir en el cuerpo humano usando mol\u00e9culas similares a la acarbosa, lo que da como resultado una diseminaci\u00f3n generalizada de un mecanismo de resistencia que es muy espec\u00edfico para este f\u00e1rmaco entre los miembros del microbioma humano. Este mecanismo puede afectar accidentalmente la respuesta de los pacientes diab\u00e9ticos a este f\u00e1rmaco, as\u00ed como su impacto en el microbioma. La revelaci\u00f3n de esta compleja historia gener\u00f3 m\u00e1s preguntas que respuestas, y estamos muy emocionados de seguir investigando sus detalles moleculares\u00bb.<\/p>\n
\u00abCreo que este estudio simplemente demuestra que el microbioma humano es un \u00e1rea de estudio tan interesante\u00bb, dijo Balaich, \u00aby que tenemos mucho m\u00e1s que aprender sobre c\u00f3mo estas bacterias interact\u00faan entre s\u00ed y con nosotros\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Los medicamentos para la diabetes impactan en el microbioma intestinal M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Jared Balaich et al, El microbioma humano codifica la resistencia al medicamento antidiab\u00e9tico acarbosa, Nature (2021). DOI: 10.1038\/s41586-021-04091-0 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Princeton Cita<\/strong>: Los microbios orales e intestinales pueden inactivar un f\u00e1rmaco antidiab\u00e9tico (2021 , 21 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-12-oral-gut-microbes-inactivate-antidiabetic.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Investigadores de la Universidad de Princeton descubrieron que los microbios que viven en el tracto digestivo humano pueden inactivar el medicamento antidiab\u00e9tico acarbosa, lo que puede afectar la eficacia del medicamento en los pacientes y el impacto en el microbioma. Al rastrear el mecanismo, el equipo identific\u00f3 una nueva enzima codificada por microbioma, llamada Mak1, … Continuar leyendo \u00abLos microbios orales e intestinales pueden inactivar un medicamento antidiab\u00e9tico\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-4029","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4029","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4029"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4029\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4029"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4029"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4029"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}