V znanstveni reviji Cell Host & Microbe je mednarodna skupina znanstvenikov in znanstvenic opisala svoja nedavna dognanja o tem, ali zdravljenje z antibiotiki spremeni metabolno mikrookolje gostitelja ter, če te spremembe vplivajo na učinkovitost delovanja antibiotikov in imunskega sistema.

Znanstveniki in znanstvenice se vse pogosteje osredotočajo na to, kako na učinkovitost zdravljenja z antibiotiki vplivajo različni metaboliti. Metaboliti oziroma presnovki so snovi, ki nastajajo pri presnovi celic. Avtorji raziskave so preučevali metabolite, prisotne na mestu okužbe. Ugotavljali so, kako te snovi vplivajo na delovanje imunskega sistema ter na interakcije med gostiteljem in mikrobioto. Znano je, da bakterijski metabolizem lahko vpliva na učinkovitost antibiotikov, in da je učinkovitost njihovega delovanja odvisna tudi od zunajceličnih presnovkov.

Da bi ugotovili, če antibiotiki spremenijo presnovo gostitelja, so v omenjeni študiji določili prisotne metabolite v različnih skupinah poskusnih miši. Prvo skupino so predstavljale miši, ki so prejemale samo antibiotik ciprofloksacin, drugo skupino miši okužene z bakterijo E. coli in tretjo skupino okuženih miši, ki so bile zdravljene z antibiotikom. Po 24 urah so miši evtanizirali in iz njih izločili tri vrste tkiv: peritonej, kot mesto okužbe, krvno plazmo, da bi določili spremembe v metabolitih, ki krožijo po telesu in pljuča kot primer tkiva, ki ni neposredno povezano z okužbo. Ugotovili so, da je okužba povzročila le lokalne spremembe v metabolitih v peritoneju.

V drugem delu poskusa so preučevali vpliv mikrobiote oziroma naravno prisotnih bakterij na delovanje antibiotika. Mišim so v vodo dodali antibiotik. Večina sprememb v presnovi, značilni za posamezno tkivo se je pojavila tako pri običajnih miših, kot pri miših brez lastne mikrobiote. Ugotovili so, da je bila večina sprememb neodvisna od mikrobiote in posledica direktnih vplivov antibiotikov na lokalne gostiteljske celice.

Ker naj bi antibiotiki zdravili okužbo, so v naslednjem poskusu poiskali značilne metabolne spremembe, ki se pojavijo ob okužbi. Značilno so bili povišani presnovki, vključeni v izgradnjo in razgradnjo gradnikov DNA. Slednji lahko delujejo tudi kot pomembne signalne molekule imunskega sistema. To nakazuje, da so metaboliti okuženih miši izzvali lokalno sprožitev gostiteljevega imunskega sistema.

Skupno te rezultati nakazujejo, da večino lokalnih sprememb v gostiteljevem metabolizmu, povezanih z zdravljenjem okužbe z antibiotiki lahko pripisujemo ali zdravljenju z antibiotiki ali okužbi – sta medsebojno neodvisna. Predvidevajo pa tudi, da okužba lahko potencira metabolne spremembe, ki jih sproži zdravljenje z antibiotiki.

Dokazali so tudi, da presnovki gostitelja, na katere vpliva zdravljenje z antibiotikom, lahko znižujejo učinkovitost antibiotika med zdravljenjem okužbe. Poleg tega metaboliti, prisotni v gostitelju lahko sprožijo odziv celic imunskega sistema. Kljub nazornim rezultatom vpliv antibiotikov na metabolizem ostaja slabo raziskan.

V kompleksno okolje metabolitov se je podala vajenka Nataša.