Ново проучване предупреждава

Ново проучване предупреждава

Трансплантациите на фекална микробиота (FMT) са рекламирани като потенциално лечение за различни състояния, от възпалително заболяване на червата, затлъстяване и диабет тип 2 до аутизъм. Но ново изследване от Чикагския университет предупреждава срещу широкото използване на FMT поради скучни, непредвидени последици за здравето на получателите.

FMT включва прехвърляне на микроби в изпражненията от здрав човек на болен с надеждата да възстанови здравословния баланс в микробиома на червата. Тъй като изпражненията съдържат основно анаеробни микроби от дебелото черво (т.е. не могат да понасят кислород), FMT може да причини неправилно адаптиране в чревната екосистема, когато тези бактерии колонизират тънките черва и други части на храносмилателната система.

В експерименти с мишки и проучвания с проби от човешки тъкани, изследователите, които проведоха новото проучване, видяха, че анаеробните микроби на дебелото черво не само колонизират тънките черва след една трансплантация, но също така продължават да съществуват там месеци. Тези микроби също модифицираха новите си чревни среди в своя полза, „тераформирайки“ ги по начин, който предизвика промени в метаболизма, поведението и енергийния баланс на реципиента.

„Мисля, че това е малко сигнал за събуждане в областта, че може би не искаме да поставяме нилски чревни микроби в различни части на червата, които не трябва да бъдат там“, каза д-р Орландо (Ландън) Делеон, постдокторантски изследовател в Учикаго и старши автор на новото проучване, публикувано в новото проучване.клетка. „Когато проектираме добри терапевтични средства, трябва да сме наясно с важността на съпоставянето на регионалната микробиота с правилната им среда, така че да осигурим по-добри ползи за здравето.“

Огромна и разнообразна екосистема

FMT е одобрен само от Администрацията по храните и лекарствата за лечение на повтарящи се инфекцииClostridium difficile (C. diff)опортюнистична бактерия, която често причинява тежки стомашно-чревни симптоми и възпаление при хоспитализирани пациенти, които са били на антибиотици. Вижте успеха на лечениетоC. разлПациенти, много лекари са били нетърпеливи да използват FMT за лечение на други храносмилателни заболявания. Изследователите разбират, че здравето на чревния микробиом може да засегне всички основни органи и системи на тялото. Следователно идеята е, че замяната на „болен“ чревен микробиом със „здрав“ може да реши проблема с един замах.

Въпреки това, червата не са просто последователна среда с една и съща микробиота. Вместо това те имат няколко различни региона, които са много различни микробни екосистеми, всяка от които е пригодена за специфични микроби, които могат да осигурят функции за здравето на своя гостоприемник.

Микроби има по целия чревен тракт, като изследваме предимно последната му трета (дебелото черво). И така, как можете да очаквате FMT с микроби от една трета от чревния тракт да поправи останалата част от червата? “

Орландо (Ландън) Делеон, доктор, постдокторантски изследовател в Учикаго и водещ автор на новото проучване

За да тестват ефектите на FMT върху различни части на червата, Deleon, Eugene B. Chang, MD, Martin Boyer, професор по медицина в Учикаго и старши автор на изследването, и техният екип проведоха серия от експерименти с мишки. Една група мишки получи трансплантация на микроби от йеюнума, първата част на тънките черва. Втора група получи стандартен FMT, а трета група получи трансплантация от цекума, секция, свързваща тънките и дебелите черва, която съдържа смес от микроби и от двете.

Получателите на FMT обикновено първо се лекуват с антибиотици, за да се елиминират микробите, живеещи в червата, оставяйки чист лист за новотрансплантирани микроби да се настанят - понякога на грешни места. Тестовете показват, че микробите от всяка от тези трансплантации успешно колонизират целия чревен тракт на мишките, а не само естествените ниши. Това създава регионални чревни дезадаптации, които продължават до три месеца само след една трансплантация.

Променените микробиоми също променят производството на метаболити във всяка чревна област, което може да има здравни ефекти върху гостоприемника. Изследователите забелязват промени в чернодробния метаболизъм, включително активност в гени, свързани с имунната функция. Те също така наблюдават разлики в хранителното поведение, активността и разхода на енергия при мишките след трансплантации.

Най-удивителното откритие беше, че грешните микроби на грешното място промениха тъканната идентичност, за да я направят по-подходяща за тях. Делеон видя, че несъответствието промени експресията на гена и протеина в лигавицата на червата по начин, който наподобява повече нивата на експресия от естествените или естествените чревни региони на микробите.

„Сякаш те проектират или тераформират средата си, за да се поберат“, каза Делеон.

„Омнимикробен“ подход

Чанг каза, че това изследване подчертава необходимостта от повече предпазливост при FMT, преди да разберем напълно дългосрочните ефекти от въвеждането на набор от микроби в нова среда.

„Нямаме абсолютно никаква представа какво има в FMT, освен че е комбинация от микроби“, каза Чанг. "Но дори един FMT води до промяна в отношенията гостоприемник-микроб в тези много различни региони на червата, които може да са много трудни за обръщане."

И Делеон, и Чанг вместо това се застъпват за „омни-микробна трансплантация“ или OMT. Този подход би прехвърлил микроби от всички различни области на червата, а не само тези, които са предимно от дебелото черво. Независимо дали чрез ендоскопия или под формата на хапчета, микробите естествено се установяват на правилните места, особено когато се конкурират с други, които обикновено живеят в определен регион.

„Ако има открито пространство, нещо ще го запълни“, каза Делеон. „Но микробите, които трябва да са там, са по-подходящи за него, така че те ще го запълнят дори в присъствието на други микроби.“

Deleon планира да проучи допълнително как различните микроби упражняват своето влияние в различни части на червата, използвайки различни подходи като секвениране на една клетка и метаболомика, за да проследи тяхната активност. Той също така изучава как чревните региони, които са тераформирани от неправилни адаптации на микробиотата, могат да бъдат възстановени до първоначалното си състояние, което може да помогне за възстановяване на нормалната чревна функция. Такова по-задълбочено разбиране може да доведе до подобрения в прилагането на микробни трансплантации и в крайна сметка да им помогне да изпълнят значителното си обещание.

Проучването „Несъответствията на регионалната микробиота от трансплантациите на фекална микробиота насърчават трайни нецелеви последици за гостоприемника“ беше подкрепено от Националния институт по здравеопазване/Националния институт по диабет и храносмилателни и бъбречни заболявания и Изследователската фондация за GI на Учикаго.

Допълнителни автори включват Мора Мокану, Кандис М. Чам, Алън Тан, Ашли М. Сайдботъм, Джейсън Ковал, Хюго Д. Чекато, Джон Дж. Колган, Мариса М. Сейнт Джордж, Джоаш М. Лейк, Майкъл Купър, Джингвен Сю и Дейвид Т. Рубин от Учикаго; Джулия Мур и Кристина Мартинез-Гурин от Среднозападния университет; и Zhilu Xu, Siew C. Ng, Francis KL Chan, Hein M. Tun и Qi Su от Китайския университет в Хонконг.

източници: