Прогресс в исследовании метаболизма гликозидов микробиотой кишечника
Гликозиды - это класс соединений, образующихся при соединении сахаров или их производных с агликонами через атом углерода на конце сахара, и широко представлены в традиционной китайской медицине. Гликозидные соединения имеют широкий спектр типов гликозидов, и любое соединение с гидроксильными, карбоксильными, амино или тиоловыми группами в своей структуре может стать гликозидом. Кроме того, гликозидные соединения имеют в своей структуре одну или несколько сахарных групп, обладают высокой полярностью, низкой растворимостью в липидах и низкой проницаемостью мембран, что в целом приводит к низкой пероральной биодоступности. Тем не менее, гликозидные препараты показали хороший терапевтический эффект в клиническом лечении. Феномен низкой биодоступности, но хорошего терапевтического эффекта гликозидных препаратов вызвал большой интерес у исследователей.

Исследования показывают, что после попадания в организм гликозидные соединения превращаются во вторичные гликозиды или агликоны с низкой полярностью и высокой липидной растворимостью под действием микроорганизмов и ферментов, выделяемых в кишечнике. Агликоны всасываются и метаболизируются ферментами I и II фазы метаболизма лекарств в кишечном эпителии и печени, выводятся с мочой и желчью или возвращаются в кишечник через гепатоинтестинальную циркуляцию. Впоследствии некоторые остаточные агликоны и/или метаболические производные попадают в сосудистую циркуляцию. Причем метаболиты гликозидных соединений в кишечнике в большинстве случаев проявляют лучшую биологическую активность, чем их исходные соединения. Поэтому метаболизм гликозидных соединений микробиотой кишечника является необходимым условием их фармакологического действия. В этой статье мы рассмотрим метаболизм гликозидных соединений микробиотой кишечника и его значение.

 

 

Гликозидные соединения часто используются в качестве "пролекарств", а их кишечные метаболиты часто проявляют разнообразную фармакологическую активность. Метаболизм гликозидных соединений микробиотой кишечника всегда был в центре внимания исследователей лекарств, а развитие технологий предоставило мощные инструменты для исследований. Технология жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии позволяет обнаружить кишечные метаболиты гликозидных соединений, а технология микробных культур и технология высокопроизводительного секвенирования могут быть использованы для изучения взаимодействия между гликозидными соединениями и микробиотой кишечника, что помогает создать сеть взаимосвязей "гликозид-бактерия-фермент-метаболит". Однако по сравнению с огромным количеством микробиоты кишечника и метаболических ферментов, мы очень мало знаем о конкретных штаммах микроорганизмов, генах и ферментах, ответственных за метаболизм гликозидов. Кроме того, существующие исследования в основном посвящены метаболизму гликозидов микробиотой кишечника в нормальных организмах, в то время как характерные метаболиты, образующиеся в кишечнике больных организмов, могут лучше отражать материальную основу терапевтического действия гликозидных соединений. Таким образом, сочетание технологии высокопроизводительного секвенирования с технологией культивирования микроорганизмов и метаболизма in vivo с инкубацией in vitro позволяет сравнивать специфические продукты, продуцируемые специфическими бактериями кишечника, и метаболические гликозидные соединения между нормальными и больными организмами, а также между различными больными организмами, что способствует изучению специфических фармакологических компонентов и объяснению механизма терапевтического действия. На этой основе проводится отбор эффективных метаболических штаммов/ферментов и используется микробная/ферментная технология преобразования гликозидных соединений in vitro, что может стать основой для исследования и разработки новых лекарств.