पार्किंसंस की दवा आयरन की कमी के कारण आंत के माइक्रोबायोम को और खराब कर देती है

माइक्रोबियल समुदाय का विघटन आंत में रोगजनकों को बढ़ावा देता है

एफडब्ल्यूएफ-वित्त पोषित क्लस्टर ऑफ एक्सीलेंस “माइक्रोबायोम्स ड्राइव प्लैनेटरी हेल्थ” के ढांचे के भीतर किए गए एक अभूतपूर्व नए अध्ययन में, वियना विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय, अलबोर्ग विश्वविद्यालय और बोस्टन विश्वविद्यालय के सहयोग से खुलासा किया है कि व्यापक रूप से निर्धारित पार्किंसंस रोग की दवा एंटाकैपोन आयरन की कमी उत्पन्न करके मानव आंत माइक्रोबायोम को महत्वपूर्ण रूप से बाधित करती है। नेचर माइक्रोबायोलॉजी में प्रकाशित अध्ययन, मानव स्वास्थ्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने वाले माइक्रोबियल समुदायों पर मानव-लक्षित दवाओं के अक्सर नजरअंदाज किए गए प्रभाव के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

हालांकि यह अच्छी तरह से स्थापित है कि एंटीबायोटिक्स मानव आंत माइक्रोबायोम को महत्वपूर्ण रूप से बाधित कर सकते हैं, उभरते शोध से पता चलता है कि मानव-लक्षित दवाओं की एक विस्तृत श्रृंखला – विशेष रूप से न्यूरोलॉजिकल स्थितियों का इलाज करने के लिए उपयोग की जाने वाली दवाएं – हमारे शरीर में रहने वाले माइक्रोबियल समुदायों को भी गहराई से प्रभावित कर सकती हैं। विभिन्न अंगों पर उनके इच्छित चिकित्सीय प्रभावों के बावजूद, ये दवाएं अनजाने में आंत के रोगाणुओं के संतुलन को बाधित कर सकती हैं, जिससे संभावित स्वास्थ्य परिणाम हो सकते हैं। अब तक, इन अंतःक्रियाओं की जांच करने वाले अधिकांश अध्ययन या तो कई जटिल कारकों से प्रभावित रोगी समूह विश्लेषण पर या पृथक आंत बैक्टीरिया का उपयोग करने वाले प्रयोगों पर निर्भर थे, जो मानव माइक्रोबायोम की जटिलता को पूरी तरह से पकड़ नहीं पाते हैं।

ड्रग-बग इंटरैक्शन की जांच के लिए एक उपन्यास अध्ययन डिजाइन

एक नवीन प्रयोगात्मक दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, अंतर्राष्ट्रीय टीम ने स्वस्थ मानव दाताओं से मल के नमूनों पर दो दवाओं-एंटाकैपोन और लॉक्सापाइन, सिज़ोफ्रेनिया के लिए एक दवा, के प्रभावों का अध्ययन किया। उन्होंने इन दवाओं की चिकित्सीय सांद्रता के साथ नमूनों को उकेरा, फिर उन्नत आणविक और इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करके माइक्रोबियल समुदायों पर प्रभाव का विश्लेषण किया, जिसमें उत्तेजित रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एसआरएस) के साथ भारी पानी लेबलिंग भी शामिल थी। टीम ने पाया कि लॉक्सापाइन और इससे भी अधिक एंटाकैपोन ने कई माइक्रोबायोम सदस्यों को गंभीर रूप से बाधित किया, जबकि ई. कोली एंटाकैपोन की उपस्थिति में नाटकीय रूप से विस्तारित हुआ।

अध्ययन की प्रमुख लेखिका और वियना विश्वविद्यालय में पूर्व पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता फातिमा परेरा ने बताया, “जब हमने माइक्रोबियल गतिविधि की जांच की, न कि केवल उनकी प्रचुरता की, तो परिणाम और भी अधिक चौंकाने वाले थे।” “भारी जल-एसआरएस विधि ने हमें आंत माइक्रोबायोम में सूक्ष्म लेकिन महत्वपूर्ण परिवर्तनों का निरीक्षण करने की अनुमति दी, जो अक्सर पारंपरिक बहुतायत-आधारित मापों में छूट जाते हैं।”

एंटाकैपोन लौह भुखमरी को प्रेरित करता है, रोगजनक सूक्ष्मजीवों को बढ़ावा देता है

शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि एंटाकैपोन आंत में आयरन की उपलब्धता में हस्तक्षेप कर सकता है, जो कई रोगाणुओं के लिए एक महत्वपूर्ण संसाधन है। उनके प्रयोगों ने पुष्टि की कि एंटाकैपोन युक्त मल के नमूनों में आयरन मिलाने से दवा के माइक्रोबायोम-परिवर्तनकारी प्रभाव समाप्त हो गए। आगे की जांच से पता चला कि ई. कोलाई, जो इन परिस्थितियों में पनपता था, एक अत्यधिक कुशल लौह-ग्रहण प्रणाली (एंटरोबैक्टिन साइडरोफोर) रखता था। इस प्रणाली ने जीवाणुओं को लौह भुखमरी पर काबू पाने और दवा की उपस्थिति में भी फैलने की अनुमति दी।

वैज्ञानिक निदेशक माइकल वैगनर ने कहा, “यह दिखाकर कि एंटाकैपोन आयरन की कमी को प्रेरित करता है, हमने दवा-प्रेरित आंत डिस्बिओसिस के एक नए तंत्र को उजागर किया है, जिसमें दवा ई. कोली और अन्य संभावित रोगजनक रोगाणुओं का चयन करती है जो अच्छी तरह से आयरन सीमित करने वाली स्थितियों के अनुकूल होते हैं।” वियना विश्वविद्यालय में उत्कृष्टता क्लस्टर के और माइक्रोबायोलॉजी और पर्यावरण प्रणाली विज्ञान केंद्र (सीईएमईएसएस) के उप-प्रमुख।

ड्रग-माइक्रोबायोम इंटरैक्शन के लिए व्यापक निहितार्थ

इस खोज का यह समझने में व्यापक प्रभाव है कि अन्य मानव-लक्षित दवाएं आंत माइक्रोबायोम को कैसे प्रभावित कर सकती हैं। एंटाकैपोन सहित कई दवाओं में मेटल-बाइंडिंग कैटेचोल समूह होते हैं, जो सुझाव देते हैं कि यह तंत्र दवा-प्रेरित माइक्रोबायोम परिवर्तनों के लिए एक अधिक सामान्य मार्ग हो सकता है।

निष्कर्ष एंटाकैपोन जैसी दवाओं के दुष्प्रभावों को कम करने का अवसर भी प्रदान करते हैं। बड़ी आंत में पर्याप्त आयरन की उपलब्धता सुनिश्चित करके, डिस्बिओसिस और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल समस्याओं को कम करना संभव हो सकता है जो अक्सर पार्किंसंस रोग के उपचार के साथ होते हैं।

वैगनर ने कहा, “अगला कदम यह पता लगाना है कि हम आंत माइक्रोबायोम को बेहतर समर्थन देने के लिए दवा उपचार को कैसे संशोधित कर सकते हैं।” “हम बड़ी आंत में चुनिंदा रूप से आयरन पहुंचाने की रणनीतियों पर विचार कर रहे हैं, जहां यह छोटी आंत में दवा के अवशोषण में हस्तक्षेप किए बिना माइक्रोबायोम को लाभ पहुंचा सकता है।”

मूल प्रकाशन:

परेरा एफसी, गी चेंग जे'एक्स और वैगनर एम: पार्किंसंस रोग की दवा एंटाकैपोन आयरन पृथक्करण के माध्यम से आंत माइक्रोबायोम होमियोस्टैसिस को बाधित करती है। प्रकृति सूक्ष्म जीव विज्ञान.
डीओआई: 10.1038/एस41564'024 -01853-0

अध्ययन के बारे में: इस पहल पर अधिक जानकारी क्लस्टर वेबसाइट पर पाई जा सकती है।

चित्र:

चित्र 1: सक्रिय आंत रोगाणुओं की रासायनिक इमेजिंग। भारी पानी, संस्कृति माध्यम और एक दवा के साथ संक्षिप्त ऊष्मायन के बाद, मल के नमूने में विभिन्न रासायनिक बंधन (यहां सीडी और सी'एच) पीले और हरे रंग में दिखाए जाते हैं, उनका अनुपात पीले-बैंगनी (बाएं) में दिखाया गया है। सियान में प्रतिदीप्ति-लेबल वाले ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड जांच के साथ एक ही छवि अनुभाग में चयनित रोगाणुओं का पता लगाया जाता है। सीडी बांड की मात्रा के आधार पर पता लगाए गए रोगाणुओं की गतिविधि निर्धारित की जा सकती है। सी: ज़ियाओवेई जीई (बोस्टन विश्वविद्यालय)