Антибиотик, который обычно применяется в ветеринарии, был обнаружен как средство, способное превращать кишечник в «фабрику» по производству соединений, продлевающих жизнь. Это открытие может изменить подход к разработке препаратов для увеличения продолжительности жизни.

Цефалоридин: история и свойства

Речь идет о цефалоридине — бета-лактамном антибиотике, схожем с пенициллином. В 1960–1970-х годах его использовали для лечения людей, особенно при респираторных и мочевых инфекциях. Однако препарат плохо всасывается в пищеварительном тракте и эффективен только при инъекционном введении. Кроме того, цефалоридин может вызывать токсичность, вредящую почкам, из-за чего его перестали применять в медицине для людей. Сейчас он используется преимущественно для лечения собак с инфекциями стафилококка и кожными заболеваниями.

Неожиданные эффекты антибиотика

Хотя цефалоридин больше не считается подходящим для людей, исследователи из Института медицинских исследований Говарда Хьюза в Мэриленде обнаружили у него новое свойство. В экспериментах на животных введение низких доз цефалоридина заставляло кишечные бактерии E. coli вырабатывать колоновую кислоту. Эта кислота служит защитным механизмом для бактерий, и предыдущие исследования показали, что она способна продлевать жизнь нематодам и плодовым мушкам.

Эксперименты и результаты

В новом исследовании ученые выяснили, можно ли с помощью лекарств напрямую стимулировать выработку колоновой кислоты. Оказалось, что при добавлении антибиотика нематоды жили до 30% дольше благодаря увеличению продукции колоновой кислоты бактериями E. coli в их кишечнике.

Далее исследователи ввели мышам колоновую кислоту, произведённую E. coli, обработанными цефалоридином. В результате у мышей снизились маркеры старения: уменьшилась проницаемость кишечника, снизилось системное воспаление, улучшилась функция митохондрий и в целом уменьшились уровни биологических маркеров старения. У самцов мышей повысился уровень «хорошего» холестерина (HDL) и снизился уровень «плохого» (LDL), а у самок уменьшился уровень инсулина.

Преимущества и перспективы

Одним из преимуществ использования цефалоридина для перепрограммирования микробиома кишечника является то, что препарат плохо всасывается при таком способе введения и практически полностью выводится из организма, не попадая в кровоток.

Тем не менее, исследователи не рекомендуют использовать цефалоридин для людей как средство для продления жизни, учитывая его потенциальную токсичность. Однако они отмечают, что их открытие может изменить подход к созданию лекарств, в том числе продлевающих жизнь. Вместо разработки препаратов, воздействующих напрямую на организм, можно сосредоточиться на лекарствах, влияющих на микробиом кишечника и превращающих его в источник необходимых соединений.

Связь с другими исследованиями

Эта работа дополняет другие исследования, показавшие, что изменение микробиома кишечника может, среди прочего, помочь в борьбе с рассеянным склерозом, повысить эффективность иммунотерапии рака и, возможно, облегчить бессонницу.

Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology.