DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09217-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40670795
تاريخ النشر: 2025-07-16
المؤلف: Anne Grießhammer وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيوم المعوي والصحة
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في تأثير الأدوية غير المضادة للبكتيريا على الميكروبيوم المعوي وإمكاناتها لتسهيل استعمار مسببات الأمراض المعوية. تكشف الدراسة أن الأدوية غير المضادة للبكتيريا يمكن أن تغير بشكل كبير من تركيبة المجتمعات الميكروبية المعوية، مما يقلل من قدرة البكتيريا المتعايشة على مقاومة استعمار مسببات الأمراض مثل *Salmonella enterica* subsp. *enterica* serovar Typhimurium (S. Tm). من خلال اختبار عالي الإنتاجية في المختبر، وجد المؤلفون أن 28% من 53 دواء غير مضاد للبكتيريا تم اختباره زادت من نمو S. Tm في كل من المجتمعات الميكروبية المستمدة من البراز الاصطناعي والبشري. تم عزو هذا التأثير إلى قدرة الأدوية على تثبيط نمو المتعايشين، وتعطيل التفاعلات الميكروبية، وتعزيز وصول S. Tm إلى الفتحات الأيضية.
تشير النتائج إلى أن الأدوية غير المضادة للبكتيريا قد تكون عوامل خطر غير ملحوظة للعدوى المعوية من خلال تعزيز تكاثر مسببات الأمراض وتقليل مقاومة الاستعمار. ومن الجدير بالذكر أن مضاد الهيستامين تيرفينادين أظهر أنه يسرع من ظهور المرض ويزيد من الالتهاب في نماذج الفئران المصابة بـ S. Tm. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى مزيد من التحقيق في كيفية تأثير الأدوية غير المضادة للبكتيريا على ديناميات الميكروبيوم المعوي والمساهمة في خطر العدوى، لا سيما في سياق تعدد الأدوية والتعرض المتكرر للأدوية.
نقاش
في هذه الدراسة، بحث المؤلفون في تأثيرات 1,197 دواء معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على نمو خمسة أنواع من البكتيريا المسببة للأمراض من فئة Gammaproteobacteria و43 من المتعايشات المعوية. وجدوا أنه بينما كانت كلا المجموعتين مثبطة بشكل مشابه بواسطة المضادات الحيوية، كانت المتعايشات أكثر حساسية للأدوية غير المضادة للبكتيريا، حيث أثر متوسط 53 دواء غير مضاد للبكتيريا على المتعايشات مقارنة بـ 17 لمسببات الأمراض (تم تعديل $P < 0.01$). كشفت الدراسة أن الأدوية غير المضادة للبكتيريا يمكن أن تعطل مقاومة الاستعمار لمجتمعات الميكروبات المعوية، مما يسمح بزيادة تكاثر مسببات الأمراض، لا سيما في نموذج مجتمع اصطناعي (Com20) يتكون من متعايشات معوية متنوعة. ومن الجدير بالذكر أن 15 من أصل 53 دواء تم اختباره عزز نمو Salmonella Typhimurium (S. Tm)، بينما فقط 2 منهما منعت توسعها، مما يشير إلى تفاعل معقد بين علاج الأدوية وديناميات المجتمع الميكروبي. علاوة على ذلك، أظهر المؤلفون أن التحولات التي تسببها الأدوية في تركيبة المجتمع وتنوعه كانت مرتبطة بنمو مسببات الأمراض. لاحظوا أن التغيرات في هيكل المجتمع، بدلاً من مجرد تقليل الكتلة الحيوية، يمكن أن تسهل غزو مسببات الأمراض. أدت إدخال منافس في الفتحات، *Escherichia coli* ED1α، إلى المجتمع (Com21) إلى التأثير على نمو S. Tm، مما يبرز دور المنافسة الأيضية في تشكيل التفاعلات الميكروبية. تشير النتائج إلى أن الأدوية غير المضادة للبكتيريا يمكن أن تغير بشكل كبير ديناميات الميكروبيوم المعوي، مما قد يفضل البكتيريا المسببة للأمراض ويؤكد على الحاجة إلى اعتبار دقيق لتأثيرات الأدوية على المجتمعات الميكروبية في البيئات السريرية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09217-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40670795
Publication Date: 2025-07-16
Author(s): Anne Grießhammer et al.
Primary Topic: Gut microbiota and health
Overview
This research investigates the impact of non-antibiotic drugs on the gut microbiome and their potential to facilitate enteropathogen colonization. The study reveals that non-antibiotics can significantly alter the composition of gut microbial communities, diminishing the ability of commensal bacteria to resist colonization by pathogens such as *Salmonella enterica* subsp. *enterica* serovar Typhimurium (S. Tm). Through a high-throughput in vitro assay, the authors found that 28% of the 53 tested non-antibiotic drugs increased the growth of S. Tm in both synthetic and human stool-derived microbial communities. This effect was attributed to the drugs’ ability to inhibit commensal growth, disrupt microbial interactions, and enhance S. Tm’s access to metabolic niches.
The findings indicate that non-antibiotic drugs may serve as overlooked risk factors for enteric infections by promoting pathogen proliferation and reducing colonization resistance. Notably, the antihistamine terfenadine was shown to accelerate disease onset and increase inflammation in mouse models infected with S. Tm. The research underscores the need for further investigation into how non-antibiotic medications affect gut microbiome dynamics and contribute to infection risk, particularly in the context of polypharmacy and repeated drug exposure.
Discussion
In this study, the authors investigated the effects of 1,197 FDA-approved drugs on the growth of five pathogenic Gammaproteobacteria species and 43 gut commensals. They found that while both groups were similarly inhibited by antibiotics, commensals were more sensitive to non-antibiotic drugs, with a median of 53 non-antibiotics affecting commensals compared to 17 for pathogens (adjusted $P < 0.01$). The study revealed that non-antibiotics could disrupt the colonization resistance of gut microbial communities, allowing for increased pathogen proliferation, particularly in a synthetic community model (Com20) composed of diverse gut commensals. Notably, 15 out of 53 tested drugs promoted the growth of Salmonella Typhimurium (S. Tm), while only 2 inhibited its expansion, indicating a complex interaction between drug treatment and microbial community dynamics. Furthermore, the authors demonstrated that drug-induced shifts in community composition and diversity were associated with pathogen growth. They observed that changes in community structure, rather than just biomass reduction, could facilitate pathogen invasion. The introduction of a niche competitor, Escherichia coli ED1α, into the community (Com21) further influenced S. Tm growth, highlighting the role of metabolic competition in shaping microbial interactions. The findings suggest that non-antibiotic drugs can significantly alter gut microbiota dynamics, potentially favoring pathogenic bacteria and emphasizing the need for careful consideration of drug impacts on microbial communities in clinical settings.