Антибиотики необходимы для лечения и профилактики широкого спектра потенциально опасных для жизни бактериальных инфекций. Бесчисленные жизни спасены с помощью антибиотиков по всему миру. Однако в последние годы исследования в области микробиома показали, что чрезмерное, длительное, неадекватное применение антибиотиков, а также их биохимические характеристики могут стать причиной опасных последствий для здоровья человека. Среди таких последствий: нарастание антибиотикорезистентности бактерий, появление доминирующих в микробиоме колонизаторов, кратковременная или стойкая потеря видового разнообразия микробиома, а также повышение восприимчивости к инфекционным заболеваниям [313-317]. В свете обозначенных проблем, подробное изучение фармакокинетических и фармакодинамических аспектов антибиотикотерапии позволит выполнять грамотную коррекцию препаратов и режимов дозирования в соответствии с данными о микробиоме человека.
Сегодня, несмотря на большой интерес к исследованиям в области микробиома, связь между микробиомом и современной фармакологией остается крайне недооцененной. Открытие того факта, что бактерии кишечника человека участвуют в метаболизме лекарств, произошло практически столетие тому назад [318]. Немецкий ученый, нобелевский лауреат Герхард Домагк исследовал антибактериальный эффект красителей на гемолитических стрептококках и обнаружил, что в экспериментах на клетках пронтозил не показывает антибактериальной активности, которая уже была отмечена в экспериментах с лабораторными мышами [319]. Этот сульфаниламидный антимикробный препарат, пронтозил (так называемый красный стрептоцид), был одним из первых коммерчески доступных антибактериальных средств. И действительно, он продемонстрировал, к удивлению ученых, весьма слабую антибактериальную активность in vitro [320]. Это оказалось связано с тем, что именно кишечные микроорганизмы активировали пронтозил посредством его азогруппы (химическая связь, состоящая из N = N), что давало клинический эффект лекарства у пациентов, но не позволяло препарату активно угнетать бактерии in vitro, будучи, по сути, пролекарством. Данная биотрансформация характерна для широкого спектра химических соединений, в том числе азокрасителей (самый многочисленный класс синтетических красителей), которые обычно используются в качестве добавок в пищевых продуктах [321], а также