Regulación entre la microbiota y los fármacos: Farmacomicrobiómica

Reflexionando el pasado y presente de la humanidad, en los últimos siglos los microorganismos se han asociado con el desarrollo de las enfermedades infecciosas, sin embargo, en los últimos años emerge el interés de la comunidad médico y científica por estudiar el efecto de los microorganismos sobre la prevención o tratamiento de distintas enfermedades. Actualmente, es ampliamente reconocido que el intestino humano es el órgano donde se encuentran la mayor cantidad de microorganismos (bacterias, hongos y arqueas, así como virus), que a nivel celular y molecular por sí solos son más numerosos y contienen más genes que todas nuestras células humanas, por lo que, este conjunto de microorganismos es denominado como microbiota intestinal (MI). La diversidad de microorganismos de la MI (eubiosis) es clave en procesos de digestión, absorción y hasta metabólicos de los nutrientes de nuestra dieta, pero la alteración y/o disminución de la diversidad de microorganismos de la MI (disbiosis) se asocia a nivel local con trastornos gastrointestinales, así como a nivel sistémico con trastornos autoinmunes, trastornos neurológicos, entre otros.

Por lo anterior, los estudios de la relación fármacos antimicrobianos e infecciones, son reemplazados por estudios con enfoque bidireccional sobre las interacciones entre los fármacos y la MI, denominados farmacomicrobiómica, convirtiéndose en una parte integral para gestionar la eficacia y la seguridad de los tratamientos farmacológicos, así como la prevención de complicaciones o promover el control de las enfermedades asociadas a la MI.

La interacción de los fármacos sobre microbiota demuestra que el consumo de fármacos prescritos para el tratamiento de enfermedades comunes en la población, alteran el equilibrio y/o diversidad de la MI, resultando en el desarrollo de procesos patológicos. Por ejemplo, el tratamiento para infecciones persistentes con múltiples antibióticos administrados vía oral, como colitis ulcerosa tratada con metronidazol, fosfomicina y amoxicilina aumenta Proteobacterias, mientras que disminuye Bacteroides, no obstante, continúa aumentando la evidencia de otros antimicrobianos (antivirales, antimicóticos y antiparasitarios) responsables de una potencial disbiosis de la MI. Por otro lado, numerosos fármacos no antiinfecciosos para el tratamiento de enfermedades crónico-degenerativas y multifactoriales pueden influir sobre la MI, mención especial merecen el inhibidor de la bomba de protones omeprazol y la biguanida metformina, que son los principales fármacos para el tratamiento de trastornos ácido-gástrico y diabetes mellitus tipo 2. El omeprazol podría contribuir al desarrollo de infecciones entéricas por Salmonella y Clostridium difficile, cirrosis hepática y obesidad, paradójicamente, metformina mejora su eficacia terapéutica por efecto sinérgico de la Akkermansia muciniphila posiblemente mediante procesos de inmunomodulación. En este contexto, debemos reflexionar que el efecto de un fármaco sobre la MI puede ser positivo y/o negativo a nivel clínico, por lo que, en el futuro se deben desarrollar tratamientos farmacológicos que consideren la composición y función de la MI de un individuo y/o población.

Finalmente, la interacción microbiota sobre fármacos postula que más de 180 fármacos requieren enzimas de bacterias para su metabolismo a nivel intestinal, por lo tanto, alteraciones en la MI pueden afectar significativamente la respuesta clínica de cada uno de estos fármacos durante su tratamiento. Por ejemplo, las enzimas glucuronosiltransferasas de la MI se asocian con el aumento de toxicidad del antineoplásico irinotecan, posterior a su metabolismo hepático y excreción biliar al intestino delgado.  Así mismo, el metabolismo del paracetamol mediante enzimas microbiana produce el metabolito p-cresol, que puede alterar la función de las enzimas sulfotransferasas hepáticas y generar riesgo de toxicidad. Por lo anterior, es necesario continuar ampliando nuestro conocimiento sobre la interacción entre la MI y fármacos mediante sus mecanismos de regulación enzimática del proceso farmacocinético. 

Desde el siglo pasado, estudiar la interacción entre fármacos y microorganismos representa para la humanidad un objetivo clave respecto a la prevención y tratamiento de enfermedades. En los últimos años, la comunidad médica y científica centra su interés en la investigación del efecto de la MI sobre la salud o las enfermedades ya no solamente infecciosas. Diversos tipos de trastornos patológicos que requieren un tratamiento farmacológico podrían complicarse o controlarse por el tipo de microorganismo de nuestra MI, es decir la interacción bidireccional entre fármacos y microbiota, alteran y/o modifican el tipo de MI por el consumo de fármacos, así como su eficacia y seguridad.