Biodisponibilità dei farmaci: il buco nero del microbiota

La fame del microbiota intestinale per la Levodopa diminuisce la sua efficacia farmacologica contro il Parkinson

Un americano a Roma!

“Macarò… m’hai provocato e io te distruggo, macaroni! I me te magno!”. Se immaginassimo per un momento la relazione tra il microbiota intestinale e l’ospite come una scena di un film, potremmo identificarla nella relazione di un giovane Alberto Sordi davanti ad un provocante piatto di pasta, nel film “Un americano a Roma”. Allo stesso modo, sostanze con un potenziale ruolo farmacologico per la salute umana potrebbero rappresentare una fonte di alimentazione e sostegno dei nostri migliori coinquilini: i batteri.

Figura 1 – Una famosa scenda di Alberto Sordi nel film de “Un americano a Roma”

Numerose evidenze scientifiche hanno infatti dimostrato come la biodisponibilità di una gran parte di xenobiotici può essere influenzata dal metabolismo microbico a livello intestinale. Uno studio pubblicato su Science ha recentemente dimostrato il ruolo modulatore di alcune specie batteriche nei confronti dell’efficacia del trattamento farmacologico con Levodopa per pazienti affetti da Parkinson.

Il trattamento con Levodopa

La Levodopa viene prescritta per monitorare i sintomi motori della malattia del Parkinson, causati dalla progressiva perdita di neuroni dopaminergici a livello della substantia nigra cerebrale. Dopo aver superato la barriera ematoencefalica, la L-dopa viene decarbossilata da parte di un’enzima chiamato decarbossilasi (AADC) per generare la dopamina, che è l’agente terapeutico vero e proprio. Della dopamina generata a livello periferico, però, solo l’1-5 % arriva a livello cerebrale a causa della presenza di diverse decarbossilasi a livello intestinale. Per ovviare a questo problema, la L-dopa è co-somministrata con inibitori delle AADC, come la carbidopa.

Allo stesso tempo, però, un coprotagonista fino ad ora sottovalutato è il microbiota intestinale, il quale è in grado di metabolizzare la L-dopa, ridurne la biodisponibilità ed essere responsabile di una serie di effetti collaterali.

La digestione della Levodopa

Maini Rekdal, uno degli autori di questa ricerca, è andato a fondo nello studio di questo meccanismo di interazione microbiota-trattamento farmacologico ed è riuscito a identificare la specie batterica responsabile, ovvero Enterococcus faecalis.

Grazie all’utilizzo di un approccio analitico chiamato genome-mining, i ricercatori hanno identificato le specie batteriche caratterizzate dalla presenza di sequenze geniche codificanti per AADC. La maggior parte dei ceppi identificati appartenevano al genere Enterococcus.

Tra questi, i ricercatori hanno verificato la capacità di di digerire L-dopa da parte di 10 specie batteriche identificate in colture anaerobiche. Nonostante entrambi E. faecalis e E. faecium mostrarono attività decarbossilasica, solo E. faecalis era in grado di svolgere una completa decarbossilazione.

Una volta convertita la L-dopa in dopamina, a livello intestinale, altre specie batteriche sembrano intervenire nell’ulteriore metabolismo della dopamina, come ad esempio Eggerthella lenta, un attinobatterio in grado di deidrossilare la dopamina usando un enzima molibdeno-dipendente. Queste trasformazioni potrebbero essere associate con l’insieme di effetti collaterali causati dal metabolismo periferico della L-dopa, quali per esempio aritmie cardiache e stress digestivo severo.

Questi risultati richiamano l’attenzione della comunità scientifica nei confronti del ruolo, in questo caso negativo, del microbiota intestinale, il cui metabolismo sembra influenzare negativamente i trattamenti farmacologici.

Essere coscienti di convivere con un importante coinquilino ci porta ad una riflessione abbastanza attuale: chi siamo e come reagiamo rispetto a stimoli esterni non dipende solo ed unicamente dalla nostra biologia ma anche da quella dei nostri microspiti.

Serena Galiè

Bibiliografia

  • Discovery and inhibition of an interspecies gut bacterial pathway for Levodopa metabolism, Science, Rekdal et al., 2019)

Informazioni su Serena Galié 43 Articoli
Laureata in Biotecnologie Mediche con curriculum internazionale in Management in Medical Biotechnology presso l'Università Alma Mater Studiorum di Bologna. Master in Biotechnology of Environment and Health presso l'Università di Oviedo, in Spagna. Attualmente studentessa di un PhD in Nutrizione e Metabolismo presso l'Università Rovira I Virgili, a Tarragona in Spagna.

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