शोध से पता चलता है कि दवाएं हमारे आंत माइक्रोबायोम को पूर्वानुमानित तरीके से बदल देती हैं

हमारा आंत माइक्रोबायोम हमारी आंतों में रहने वाले खरबों बैक्टीरिया और अन्य रोगाणुओं से बना है। ये हमारे शरीर को भोजन को तोड़ने में मदद करते हैं, हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली की सहायता करते हैं, हमारे मस्तिष्क को रासायनिक संकेत भेजते हैं, और संभावित रूप से कई अन्य कार्य करते हैं जिन्हें समझने के लिए शोधकर्ता अभी भी काम कर रहे हैं। जब माइक्रोबायोम संतुलन से बाहर हो जाता है – पर्याप्त सहायक बैक्टीरिया नहीं होने या रोगाणुओं के गलत संयोजन के साथ – तो यह हमारे पूरे शरीर को प्रभावित कर सकता है।

कई शोधकर्ता इस बात से अवगत हो गए हैं कि एंटीबायोटिक्स आंत के माइक्रोबायोम को बाधित कर सकते हैं, लेकिन इस बात की कम सराहना की गई है कि अन्य दवाएं भी इस माइक्रोबियल समुदाय को नया आकार दे सकती हैं। में एक कागज़ 17 नवंबर को प्रकाशित सेल प्रेसस्टैनफोर्ड के शोधकर्ताओं ने अध्ययन किया है कि कितनी सामान्य दवाएं आंत में खरबों रोगाणुओं पर प्रभाव डालती हैं, जिसके संभावित रूप से चयापचय, प्रतिरक्षा प्रणाली प्रतिक्रिया और समग्र स्वास्थ्य पर दूरगामी परिणाम होते हैं।

अध्ययन से पता चलता है कि आंत माइक्रोबायोम में कई बदलाव पोषक तत्वों के लिए प्रतिस्पर्धा से प्रेरित होते हैं – दवाएं कुछ बैक्टीरिया की आबादी को कम करती हैं और पोषक तत्वों की उपलब्धता को बदल देती हैं, और जो बैक्टीरिया उन परिवर्तनों को भुनाने में सबसे सक्षम होते हैं वे ही जीवित रहते हैं।

“इस काम से पता चलता है कि दवा-प्रेरित माइक्रोबायोम व्यवधान पूर्वानुमेय पारिस्थितिक नियमों का पालन करता है, जो आंत के स्वास्थ्य पर दुष्प्रभावों की आशंका और यहां तक ​​कि रोकने का द्वार खोलता है,” केसी हुआंग, लेरा II प्रोफेसर और स्टैनफोर्ड में इंजीनियरिंग और मेडिसिन स्कूल में माइक्रोबायोलॉजी और इम्यूनोलॉजी के प्रोफेसर और पेपर के वरिष्ठ लेखक ने कहा। “इसका दवा डिज़ाइन, वैयक्तिकृत चिकित्सा और माइक्रोबायोम लचीलेपन पर प्रभाव पड़ता है।”

पोषक तत्वों के लिए संघर्ष

हमारे मल में मौजूद बैक्टीरिया हमारे पाचन तंत्र में रहने वाले जीवों का उचित प्रतिनिधित्व करते हैं। यह समझने के लिए कि विभिन्न दवाएं आंत माइक्रोबायोम को कैसे प्रभावित कर सकती हैं, स्टैनफोर्ड टीम ने नौ दाता मल नमूनों से माइक्रोबियल समुदायों को संवर्धित किया और 707 विभिन्न नैदानिक ​​​​रूप से प्रासंगिक दवाओं के साथ व्यवस्थित रूप से उनका परीक्षण किया।

पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता हांडुओ शी के नेतृत्व में, शोधकर्ताओं ने विभिन्न जीवाणु प्रजातियों के विकास, सामुदायिक संरचना और चयापचय में परिवर्तन की जांच की – छोटे अणुओं का मिश्रण जिन्हें मेटाबोलाइट्स कहा जाता है जो रोगाणुओं का उत्पादन और उपभोग करते हैं। उन्होंने पाया कि 141 दवाओं ने नमूनों के माइक्रोबायोम को बदल दिया और यहां तक ​​कि अल्पकालिक उपचारों ने स्थायी परिवर्तन पैदा किए, जिससे कुछ माइक्रोबियल प्रजातियां पूरी तरह से नष्ट हो गईं। नशीली दवाओं के निषेध पर समुदाय की प्रतिक्रिया के पीछे प्राथमिक शक्ति पोषक तत्वों को लेकर प्रतिस्पर्धा थी।

पेपर के पहले लेखक शी ने कहा, “हमारे आंत बैक्टीरिया के बीच विजेताओं और हारने वालों का अनुमान अक्सर यह समझकर लगाया जा सकता है कि वे दवाओं के प्रति कितने संवेदनशील हैं और वे भोजन के लिए कैसे प्रतिस्पर्धा करते हैं।” “दूसरे शब्दों में, दवाएं सिर्फ बैक्टीरिया को नहीं मारती हैं; वे हमारे पेट में ‘बुफे’ को भी बदल देती हैं, और वह फेरबदल आकार देता है जिससे बैक्टीरिया जीतते हैं।”

जीवाणु समुदायों की जटिलता के बावजूद, शोधकर्ता डेटा-संचालित कंप्यूटर मॉडल बनाने में सक्षम थे जो सटीक भविष्यवाणी करते थे कि वे किसी विशेष दवा पर कैसे प्रतिक्रिया देंगे। उन्होंने उस दवा के प्रति विभिन्न जीवाणु प्रजातियों की संवेदनशीलता और प्रतिस्पर्धी परिदृश्य को ध्यान में रखा – अनिवार्य रूप से, कौन किस पोषक तत्व के लिए किसके साथ प्रतिस्पर्धा कर रहा था।

उनका काम यह अनुमान लगाने के लिए एक रूपरेखा प्रदान करता है कि किसी व्यक्ति का माइक्रोबियल समुदाय किसी दवा के साथ कैसे बदल सकता है, और वैज्ञानिकों को इन परिवर्तनों को रोकने या भविष्य में स्वस्थ आंत माइक्रोबायोम को अधिक आसानी से बहाल करने के तरीके खोजने में मदद कर सकता है।

शी ने कहा, “हमारा अध्ययन दवाओं को एक सूक्ष्मजीव पर कार्य करने के बजाय एक पारिस्थितिकी तंत्र पर कार्य करने के रूप में सोचने पर जोर देता है।” “अगर हम पारिस्थितिकी तंत्र की प्रतिक्रिया को समझ और मॉडल कर सकते हैं, तो हम एक दिन दवाओं और उसके साथ आहार या प्रोबायोटिक्स का चयन कर सकते हैं, न केवल इस आधार पर कि वे किसी बीमारी का कितना अच्छा इलाज करते हैं, बल्कि इस आधार पर भी कि वे एक स्वस्थ माइक्रोबायोम को कैसे संरक्षित या बढ़ावा देते हैं।”

आंत-स्वस्थ भविष्य का निर्माण

शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि हमारे आंत माइक्रोबायोम को आकार देने वाली ताकतों की यह नई समझ आंत-स्वस्थ आहार, प्रोबायोटिक्स और दवा संयोजनों को डिजाइन करने में मदद कर सकती है जो हमारे माइक्रोबियल भागीदारों के लिए आसान हैं। वे अपने वर्तमान काम को छोटे-अणु दवाओं से परे विस्तारित कर रहे हैं, पारंपरिक हर्बल दवाओं के साथ समान परीक्षण चला रहे हैं जिनका उपयोग कुछ समुदायों द्वारा हजारों वर्षों से किया जा रहा है।

हुआंग ने कहा, “मुझे लगता है कि पारंपरिक हर्बल दवा वास्तव में एक दिलचस्प, अप्रयुक्त और संभावित नैदानिक ​​​​संसाधन है, लेकिन इसका उपयोग करने के लिए, हमें यह समझने की जरूरत है कि वास्तव में क्या हो रहा है।” “उनमें से कुछ माइक्रोबायोम पर भारी प्रभाव डाल रहे हैं।”

हुआंग छोटी आंत से सीधे नमूने लेने के लिए एक निगलने योग्य तकनीक का उपयोग करके माइक्रोबायोम परिवर्तनों पर करीब से नज़र डालने की उम्मीद कर रहे हैं, जैसा कि वे हो रहे हैं। वह आंत माइक्रोबायोम पर आहार, पानी, व्यायाम और अन्य ज़ेनोबायोटिक्स जैसे कई अन्य कारकों के प्रभावों की जांच करने के लिए स्टैनफोर्ड के सेंटर फॉर ह्यूमन माइक्रोबायोम स्टडीज के सहयोगियों के साथ इस ढांचे का भी उपयोग कर रहे हैं।

हुआंग ने कहा, “यह समझना कि सूक्ष्मजीव भोजन के लिए कैसे प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं, इस संपार्श्विक क्षति की कहानी का एक बड़ा हिस्सा बताता है।” “यह हमें यह अनुमान लगाने में सक्षम बनाता है कि कौन जीवित रहेगा, कौन मरने वाला है, और आगामी अराजकता को वास्तव में सहज बनाता है। मुझे लगता है कि हम इसी को लेकर सबसे अधिक उत्साहित हैं।”