E.レンタ菌。クレジット: NIH
研究チームは後に、研究対象とした菌株のみがジゴキシンの不活化に関与していることを発見した。その後、他の2種類のE. lenta菌株を調べたが、前者と同様の能力は持たないことが判明した。こうしたジゴキシン分解能力の違いが、患者にとって効果的なジゴキシンの投与量を見つけることが非常に難しい理由を説明できるかもしれない。ターンボー氏によると、かつては患者の腸内におけるE. lenta菌の数さえ分かれば不活化率を予測できると期待されていたという。しかし、今ではそれだけでは不十分であることが明らかになっている。
念のため、研究チームはヒト被験者群におけるシトクロム遺伝子のコピー数とE. lenta細胞の数を比較した。統計によると、すべての細胞が2つの遺伝子を持っているわけではないことが示された。個々の細胞ごとに予測を行うには、より包括的な検証が必要であることは明らかである。
食事が薬に与える影響
ターンボーはE. lentaの研究において、ほとんどのタンパク質の構成要素であるアミノ酸であるアルギニンを摂取させると細菌の増殖が促進されることを発見した。しかし、アルギニンの過剰摂取は、ジゴキシンを不活性化する2つのシトクロム遺伝子の発現を低下させた。
そこでターンボーのチームは、タンパク質の摂取量を増やすと腸内アルギニンが増加し、E. lentaによるジゴキシンの不活化が抑制されるのではないかと予測した。彼らは、不活化E. lenta株を2組のマウスに接種し、それぞれ異なる量のタンパク質を与えることで、この仮説を検証した。タンパク質摂取量が多いマウスでは、血中活性ジゴキシン濃度が高かった。
ターンボー氏は、この研究が心臓病薬の薬物送達を改善する方法を示す可能性があると考えています。彼は、この発見は薬剤がどのように不活化されるかを理解することの重要性を実証していると考えています。将来的には、患者が処方薬に薬剤の効果を高めるための推奨食事療法やアルギニンなどのサプリメントを添付するようになるかもしれないと彼は示唆しています。
Science、2013年6月。DOI: 10.1126/science.1235872（DOIについて）
イアン・ウィルソンはリバプール大学の博士課程の学生です。この記事はThe Conversationに最初に掲載されました。