Les bactéries de nos intestins mangent les médicaments que nous prenons !
Source Futura Sciences

Par Céline DeluzarcheJournaliste
Publié le 26/06/2019

Les médicaments ne sont pas seulement digérés par les enzymes humaines, mais
aussi par celles des bactéries de notre microbiote. Une concurrence fâcheuse à
l'origine des variations considérables de l'efficacité des médicaments selon
les individus, et de certains effets secondaires. 

Le métabolisme des médicaments pris par voie orale est fortement influencé par
de nombreux facteurs biologiques, en particulier lors de leur passage dans le
foie. Mais leur efficacité dépend aussi largement de notre microbiote
intestinal. Des chercheurs de l'Université de Harvard viennent ainsi de
découvrir que certaines bactéries « mangent » les médicaments avant même qu'ils
n'atteignent leur cible. Un traitement qui demeure mystérieusement inefficaceLes
scientifiques se sont intéressés à la Levodopa (L-dopa), un médicament contre
la maladie de Parkinson introduit dans les années 1960 et chargé d'acheminer la
dopamine vers le cerveau. Cette molécule est malheureusement digérée par les
enzymes produites par le corps lors de la digestion, de telle sorte qu'à peine
1 à 5 % du médicament parvient effectivement au cerveau. Une autre molécule, la
carbidopa, a donc été développée pour empêcher la destruction de la L-dopa. 
Malgré cela, la réponse au traitement demeure hautement aléatoire selon les
individus. « Non seulement le traitement n'est pas efficace chez certains
patients, mais la L-dopa peut également se tromper de chemin en amenant la
dopamine à d'autres endroits que le cerveau, causant ainsi de graves effets
secondaires comme des troubles gastriques ou des arythmies cardiaques»,
explique Maini Rekdal, l'auteure principale de l'étude parue dans le journal
Science le 14 juin. 
Enterococcus faecalis fait concurrence aux enzymes humaines pour convertir la
L-dopa en dopamine. © Janice Haney Carr, USCDCP, Pixnio 

L'association entre
deux bactéries pour saper l'action de la L-dopaSon équipe vient enfin de
comprendre la raison de ce ratage : ce ne sont pas les enzymes digestives
humaines qui dévorent la L-dopa, mais celles produites par une bactérie du
microbiote, Enterococcus faecalis. Celle-ci produit une enzyme qui transforme
la L-dopa en dopamine, exactement comme la digestion. Sauf que celles produites
par E. faecali semblent légèrement différentes des enzymes humaines, ce qui
expliquerait pourquoi la carbidopa n'agit pas contre elles. Les chercheurs ont
également découvert une deuxième bactérie, Eggerthella lenta, qui convertit la
dopamine en meta-thyramine, un sous-produit potentiellement à la source des
effets secondaires observés par la prise de ce médicament. « Tout cela suggère
que l'efficacité des médicaments est en grande partie liée au microbiote
individuel de chacun », affirme Maini Rekdal. 
La L-dopa est digérée par la bactérie Enterococcus faecalis qui la transforme
en dopamine. Une deuxième souche, Eggerthella lenta, dégrade la dopamine en
meta-thyramine, un composé potentiellement responsable des effets secondaires
de la L-dopa. © Université de Harvard Les deux tiers des médicaments sont
modifiés par les bactéries intestinalesDeux autres récentes études viennent
apporter de l'eau à son moulin. La première, parue le 3 juin dans la revue
Nature, a analysé l'influence de 76 sortes de bactéries sur 271 molécules
actives de médicaments et a découvert que les deux tiers de ces dernières
subissaient une modification chimique en présence d'une ou plusieurs de ces
bactéries. Ils ont ainsi pu construire une base de données sur les gènes
responsables de ces modifications. La deuxième étude, publiée en février par la
même équipe dans Science, montre que certaines bactéries produisent des
métabolites hautement toxiques lorsqu'elles sont exposées à des médicaments
comme la brivudine (un antiviral) ou le clonazepam (un antidépresseur). 

Ces différentes recherches devraient permettre de personnaliser les traitements
selon la flore microbienne de chacun. Des chercheurs envisagent également de
modifier le microbiote avec un régime alimentaire spécial afin de doper
l'efficacité des médicaments, ou au contraire de limiter les effets secondaires. 

Ce qu'il faut retenir : 
La réponse à un même médicament varie fortement selon les
individus. Les différences s'expliquent notamment par les bactéries du
microbiote, qui ingèrent des molécules actives à la place des enzymes humaines
ou produisent des sous-produits toxiques responsables d'effets secondaires. 

Pour en savoir plus
Comment la flore intestinale bloque-t-elle l'action des médicaments ?Article de
Agnès Roux publié le 31/07/2013Certains médicaments sont inactivés par les
micro-organismes contenus dans le tube digestif. Des chercheurs viennent
d'élucider un mécanisme qui permet à une souche bactérienne de bloquer les
effets d'un traitement pour le coeur. Ils ont réussi à enrayer ce processus
inhibiteur chez la souris, en modifiant leur régime alimentaire. Les médicaments
pris par voie orale, tout comme la nourriture, glissent jusqu'aux intestins et
rencontrent les milliards de microbes intestinaux nichés bien au chaud. Cette
flore digestive consomme certains éléments nutritifs que l'organisme ne peut
pas digérer, et produit au passage des nutriments essentiels à la santé,
certaines vitamines par exemple. Mais comment le microbiote intestinal réagit-il
à ces médicaments ? De nombreuses études ont montré que les microbes digestifs
pouvaient influencer l'action de certains d'entre eux. Les mécanismes se
cachant derrière ces processus n'ont pourtant jamais été élucidés. Des
scientifiques de l'université Harvard viennent d'apporter quelques éléments de
réponse. Dans leur étude, publiée dans la revue Science, ils identifient un
mécanisme bactérien permettant de bloquer l'action d'un traitement contre les
maladies cardiaques. 
Le médicament Digoxine, utilisé pour soigner certaines maladies cardiaques,
verrait son action modifiée par la flore intestinale. © Gordon Museum, Wellcome
Images, Flickr, cc by nc nd 2. 0 Le médicament en question, souvent prescrit en
cas d'insuffisance cardiaque, s'appelle le Digoxine. Comme son nom l'indique,
il contient la molécule digoxine qui permet d'améliorer le fonctionnement du
coeur. « On sait depuis de nombreuses années que cette molécule peut être
inactivée par la flore intestinale », explique Peter Turnbaugh, le directeur de
l'étude. En 1980, des chercheurs américains avaient même mis en évidence
l'espèce bactérienne responsable de ce phénomène. Il s'agit d'Eggerthella
lenta, une bactérie anaérobie installée dans le tube digestif humain. Deux gènes
pour inactiver un médicament pour le coeurOr, malgré plusieurs années de
recherche, les scientifiques n'avaient jamais pu décrypter le mécanisme
d'inactivation de la digoxine. Armés des technologies modernes de biologie
moléculaire, Peter Turnbaugh et son équipe se sont à nouveau attelés à cette
tâche. Ils ont cultivé une souche d'E. lenta dans un milieu contenant ou non de
la digoxine, et ont analysé les niveaux d'expression des gènes dans ces deux
conditions. Leurs résultats montrent une augmentation importante de l'expression
de deux gènes en présence du médicament. « Ce qui est intéressant à propos de
ces deux gènes c'est qu'ils codent tous les deux pour des cytochromes, des
coenzymes qui pourraient très bien inactiver la digoxine. »Cependant, toutes
les souches d'E. lenta ne possèdent pas ces deux gènes à l'origine : la
présence de la bactérie chez un individu ne signifie donc pas obligatoirement
que le médicament sera inactivé. En revanche, les auteurs ont montré que le
niveau d'expression des deux gènes dans des selles était un indicateur de la
présence de bactéries inhibitrices de la digoxine. « Nous pouvons ainsi savoir
à l'avance si la digoxine sera efficace ou non », annonce le chercheur. Des
protéines pour contrer l'influence de la flore intestinaleLes scientifiques ont
approfondi leurs recherches, afin de trouver la faille de la bactérie E. lenta. 
Des études précédentes avaient montré qu'il était possible de limiter l'action
inhibitrice de la bactérie en la cultivant en présence de protéines et en
particulier de l'acide aminé arginine. Munis de ces données, ils ont entrepris
des expériences chez des souris dotées d'une souche inhibitrice du médicament. 
Ils les ont traitées avec la digoxine et les ont nourries avec une alimentation
riche ou pauvre en protéines. Leurs résultats montrent que l'ingestion de
protéines augmente la quantité de médicaments retrouvés dans le sang. Ces
résultats ont permis de décrypter un des processus par lequel les bactéries
influencent les thérapies cardiaques. En suivant un régime particulier, les
patients pourraient alors dompter la flore intestinale et améliorer
l'efficacité des traitements médicamenteux. De nombreux travaux restent
cependant à faire pour élucider tous les mystères du microbiote intestinal. 

Cela vous intéressera aussi
Interview : le microbiote intestinal, allié indispensable du système
immunitaire Le microbiote intestinal regroupe l'ensemble des microbes présents
dans notre intestin. Il permet un bon fonctionnement ainsi qu'une certaine
protection du côlon. Gerard Eberl, responsable de l'unité Micro-environnement &
Immunité à l'Institut Pasteur, nous en dit plus au cours de cette interview. 

Liens externes
Predicting and Manipulating Cardiac Drug Inactivation by the Human Gut
Bacterium Eggerthella lenta
Discovery and inhibition of an interspecies gut bacterial pathway for Levodopa
metabolism
Mapping human microbiome drug metabolism by gut bacteria and their genes
Separating host and microbiome contributions to drug pharmacokinetics and
toxicity

À voir aussi : 
composition flore intestinale | bacterie intestinale | virose
intestinale | epidemie grippe intestinale | pollution de flore | flore
intestinale alcool | maladie intestinale | occlusion intestinale | cellule
intestinale | fermentation intestinale

Retrouvez les commentaires dans notre forum.