Os efeitos colaterais comuns são problemas gastrointestinais e infeções recorrentes de Clostridioides difficile. Incluem também problemas de saúde a longo prazo, como o desenvolvimento de doenças alérgicas, metabólicas, imunológicas ou inflamatórias.

Investigadores do grupo Typas do EMBL Heidelberg analisaram os efeitos de 144 antibióticos nos nossos micróbios intestinais mais comuns. O estudo publicado na revista Nature melhora substancialmente a nossa compreensão dos efeitos dos antibióticos nos micróbios intestinais. Sugere também uma nova abordagem para mitigar os efeitos adversos da terapia com antibióticos no microbioma intestinal.

O intestino humano abriga uma intrincada comunidade de diferentes espécies microbianas, bem como muitos vírus, coletivamente referidos como o microbioma intestinal. Juntos, permitem-nos usar nutrientes de forma mais eficiente e impedir que as bactérias patogénicas se aventurem no nosso intestino. No entanto, quando tratamos uma infeção bacteriana com antibióticos, há o risco de danificar o microbioma intestinal.

"Muitos antibióticos inibem o crescimento de várias bactérias patogénicas. Este amplo espectro de atividade é útil no tratamento de infeções, mas aumenta o risco de os micróbios no nosso intestino também serem alvos", explicou Lisa Maier, líder do grupo DFG Emmy Noether na Universidade de Tübingen.

Se certas bactérias intestinais forem mais prejudicadas do que outras, a terapia com antibióticos pode levar a um desequilíbrio na nossa composição de microbiota, vulgarmente referida como disbiose. A diarreia é um efeito comum a curto prazo, enquanto condições alérgicas como asma ou alergias alimentares e obesidade são possíveis consequências a longo prazo. O facto de os antibióticos também estarem ativos contra os micróbios intestinais é conhecido há muito tempo, mas os seus efeitos sobre a grande diversidade de micróbios que transportamos no nosso intestino ainda não tinham sido estudados sistematicamente, principalmente devido a desafios técnicos.

"Até agora, o nosso conhecimento dos efeitos de diferentes antibióticos em diferentes membros das nossas comunidades microbianas intestinais tem sido irregular. O nosso estudo preenche grandes lacunas na nossa compreensão de que tipo de antibiótico afeta quais os tipos de bactérias, e de que forma", disse Nassos Typas, Cientista Sénior e Líder de Grupo do EMBL Heidelberg.

Com base num estudo prévio dos grupos Typas, Bork, Patil e Zeller do EMBL, os cientistas observaram como cada um dos 144 antibióticos afetou o crescimento e a sobrevivência de até 27 estirpes bacterianas que normalmente habitam as nossas tripas. Os investigadores determinaram as concentrações em que um dado antibiótico afetaria estas estirpes bacterianas para mais de 800 combinações de estirpes de antibióticos, expandindo em 75% os conjuntos de dados existentes em espectros de antibióticos em espécies bacterianas intestinais.

Importante, as experiências revelaram que as tetraciclinas e os macrólidos – duas famílias com antibióticos comumente usados – não só impediram o crescimento das bactérias, como também levaram à sua morte. Cerca de metade das estirpes intestinais testadas não sobreviveram ao tratamento com este tipo de antibióticos.

"Não esperávamos ver este efeito com tetraciclinas e macrólidos, uma vez que estas classes de antibióticos eram consideradas apenas efeitos bacteriostáticos – o que significa que param o crescimento bacteriano, mas não matam bactérias", disse Camille Goemans, uma pós-doutoranda do grupo Typas que partilha a primeira autoria com Maier. "As nossas experiências mostram que esta suposição não é verdadeira para cerca de metade dos micróbios intestinais que estudamos. Doxiciclina, eritromicina e azitromicina, três antibióticos geralmente usados, mataram várias espécies microbianas intestinais abundantes, enquanto outras apenas inibiram."

A morte seletiva de micróbios específicos por tetraciclinas e macrólidos poderia levar a que estes micróbios fossem inadvertidamente perdidos da microbiota intestinal muito mais rapidamente do que os micróbios para os quais o crescimento só é inibido, como os autores mostraram com comunidades microbianas sintéticas. Isto pode explicar as fortes mudanças de microbiota que alguns pacientes que estão a ser tratados com estes antibióticos testemunham.

No entanto, há uma maneira de reduzir os danos. "Já demonstrou antes que os fármacos interagem de forma diferente em diferentes espécies bacterianas. Por conseguinte, explorámos se um segundo fármaco poderia mascarar os efeitos nocivos dos antibióticos em micróbios intestinais abundantes, mas permitimos que os antibióticos mantenham a sua atividade contra os agentes patogénicos. Isto forneceria algo como um antídoto, o que reduziria os danos colaterais dos antibióticos nas bactérias intestinais", explicou Typas.