PUBLICAT 23 august 2012

antibioticele

Nu suntem indivizi singuri, ci colonii de miliarde. Corpurile noastre și, în special, curajul nostru, găzduiesc vaste roiuri de bacterii și alți microbi. Această „microbiotă” ne ajută să recoltăm energie din alimentele noastre prin descompunerea moleculelor complexe cu care propriile noastre celule nu pot face față. Ei construiesc vitamine pe care nu le putem fabrica. Ei vorbesc cu sistemul nostru imunitar pentru a se asigura că acesta se dezvoltă corect și previn invaziile din alți microbi mai dăunători. Sunt partenerii noștri din viață.

Ce se întâmplă când îi ucidem?

Fermierii fac acest experiment pe animale de mai bine de 50 de ani. Hrănind doze mici de antibiotice animalelor ferme sănătoase, au descoperit că și-ar putea îngrășa animalele cu până la 15%. Puteți pune antibioticele în furajele lor sau în apa lor. Puteți da medicamentele la vaci, oi, porci sau găini. Puteți încerca peniciline sau tetracicline sau multe alte clase de antibiotice. Efectul este același: mai multă greutate.

Deși consecvent este acest efect, nimeni nu înțelege cu adevărat de ce funcționează. Pariul sigur este că medicamentele își exercită influența prin uciderea unei microbiote. Acum, Ilseung Cho de la Școala de Medicină a Universității din New York a confirmat această ipoteză. Prin hrănirea cu antibiotice a șoarecilor tineri, el a arătat că medicamentele schimbă drastic comunitățile microscopice din curajul lor și cresc cantitatea de calorii pe care o recoltează din alimente. Rezultatul: s-au îngrășat.

Cho a expus șoarecii tineri la o serie de antibiotice diferite, inclusiv penicilina, vancomicina, cele două împreună sau clortetraciclina, toate la niveluri pe care Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente le aprobă pentru utilizare în agricultură. După 7 săptămâni, șoarecii tratați nu au fost mai grei decât cei care nu au consumat niciun medicament, dar au avut mai multe grăsimi corporale - în jur de 23%, comparativ cu 20% tipici.

Microbiotele șoarecilor tratați cu antibiotice s-au schimbat, de asemenea. Au avut la fel numere de microbi ca șoarecii normali, dar au fost mai grei la bacteriile din grupul Firmicutes și mai săraci la cei de la Bacteroidetes. Acesta este un model familiar pentru oricine este interesat de bacteriile intestinale: multe studii au descoperit că echilibrul dintre aceste două grupuri bacteriene se schimbă în favoarea Firmicutes la persoanele obeze. Este același lucru atât pentru șoareci, cât și pentru oameni.

Dar antibioticele nu au schimbat doar membrii comunităților microbiene ale rozătoarelor. De asemenea, schimbă ceea ce au făcut. În curajul șoarecilor tratați, Cho a descoperit că anumite gene erau mai active, inclusiv cele care descompun carbohidrații complecși în acizi grași cu lanț scurt (SCFA). Aceste substanțe furnizează energie celulelor intestinale și declanșează producția de grăsime corporală.

Cho a găsit, de asemenea, 466 de gene care au fost desfășurate în mod diferit în ficatul șoarecilor tratați cu antibiotice. Cei implicați în stocarea caloriilor neutilizate, prin crearea de substanțe precum grăsimi și trigliceride, au avut tendința de a fi mai activi. A fost aceeași poveste, indiferent de antibioticul folosit de Cho.

Această smorgasbord de modificări sugerează că întâlnirile tinerilor rozătoare cu antibiotice au schimbat microbii din intestine, într-un cadru care era mai bun la recoltarea caloriilor din alimente altfel nedigerabile. Pentru a face față fluxului lor de calorii eliberate, ei se îngrămădesc pe mai multe grăsimi.

Oamenii de știință au mai văzut astfel de modele, dar la o scară mult mai mare. Când habitatele naturale sunt perturbate într-o mare măsură într-un spațiu scurt de timp - fie prin foc, vulcani, boli sau vânătoare umană - întregul sistem se poate schimba în moduri ireversibile. De exemplu, în insulele Aleutice arctice, vulpile introduse au ucis păsările marine locale, privând pământul de deșeuri bogate în nutrienți și schimbând peisajul însuși de la ierburi luxuriante la tufărișuri rare. În schimbările din studiul lui Cho sunt similare, cu excepția că în loc de insule călărite de vulpe, avem curajul atacat cu antibiotice. Microbiotele noastre, la urma urmei, sunt ecosisteme în sine, fin echilibrate și vulnerabile la schimbări severe.

Deci, ce rămâne cu oamenii? Ar putea utilizarea noastră tot mai mare de antibiotice să alimenteze creșterea ratei obezității? „Implicația este că expunerea de rutină la niveluri scăzute de antibiotice ar putea favoriza obezitatea la oameni, deși ar fi necesare studii suplimentare pentru a determina acest lucru, spune Rob Knight de la Universitatea din Colorado, care studiază microbiomul, dar nu a fost implicat în această lucrare.

O astfel de prudență este justificată. Șoarecii nu sunt oameni, iar microbiota șoarecilor nu este microbiota umană. Există suficiente similitudini pentru a crede că rezultatele lui Cho s-ar aplica și pentru noi, dar există câteva dovezi preliminare. Un al doilea studiu realizat de Martin Blaser, care a condus cercetările lui Cho, a urmărit soarta a 11.532 de copii britanici născuți în 1991 și 1992. A arătat că cei care au luat antibiotice în primele șase luni au luat mai multă greutate decât colegii lor în primii ani de viață.

Deocamdată, două lucruri sunt clare. În primul rând, antibioticele au făcut o mulțime de bine în tratarea infecțiilor bacteriene și, dacă vorbim chiar despre reducerea utilizării lor, este pentru că avem luxul sănătății pe care l-au oferit. În al doilea rând, acestea sunt în mod clar suprautilizate: prescrise pentru boli pe care nu au putere și sunt utilizate pentru a îngrășa animalele care nu sunt bolnave. În prezent, în medie, fiecare copil american primește un curs de antibiotice vreodată pe an.

Utilizarea excesivă a antibioticelor a alimentat creșterea bacteriilor rezistente la antibiotice, dar impactul acestora asupra bacteriilor noastre benefice ar putea fi la fel de dăunător. Blaser bate de ani buni în acest tambur. Așa cum a scris într-un comentariu pentru Nature, „Antibioticele ucid bacteriile pe care le dorim, precum și cele pe care nu le considerăm excesive de antibiotice ar putea alimenta creșterea dramatică a unor condiții precum obezitatea, diabetul de tip 1, bolile inflamatorii intestinale, alergii și astm trebuie să folosim tehnologia disponibilă pentru a ne proteja și a studia beneficiile bacteriene înainte de a fi prea târziu.

Referințe: Cho, Yamanishi, Cox, Methe, Zavadil, Li, Gao, Mahana, Raju, Teitler, Li, Alekseyenko & Blaser. 2012. Antibioticele din viața timpurie modifică microbiomul și adipozitatea colonului murin. Natura http://dx.doi.org/10.1038/nature11400

Trasande, Blustein, Liu, Corwin, Cox & Blaser. 2012. Expunerea la antibiotice pentru sugari și masa corporală timpurie. Int J Obesity http://dx.doi.org/10.1038/ijo.2012.132

Fotografie din Sheep Purple; imagine de Cho et al.